北極海の海氷を想像すると、おそらく白と青の清らかな融合を思い浮かべるでしょう。しかし夏の間、海面下には、もっと緑色でドロドロしたものが潜んでいます。藻類の一種、メロシラ・アークティカが、北極海の海氷の裏側にぶら下がるように巨大な塊やカーテン状に生育しており、鳥瞰ではほとんど見えません。
珪藻類と呼ばれる単細胞生物の長い糸や塊からなる藻類は、極地の生態系において不可欠な役割を果たしています。藻類は動物プランクトンの餌となり、動物プランクトンは魚類、鳥類、アザラシ、クジラなど、あらゆる生物の栄養源となります。パックマンのような生命の連鎖に沿って、直接的に、あるいは間接的に上向きに伝播していくのです。深海では、底生生物も海底に沈んだ藻類の塊を餌としています。ある評価によると、2012年にはM. arcticaが北極圏の一次生産の約45%を占めていました。つまり、藻類は食物網全体を支えているのです。
しかし、氷の下の隠れたぬるぬるした世界には、別のものが豊富に存在する。それはマイクロプラスチックだ。研究者たちは、M. arcticaのサンプルの中に、驚くほど高濃度の極小プラスチック粒子が含まれていることを明らかにした。これは、金曜日にEnvironmental Science & Technology誌に掲載された新たな研究論文によるものだ。この研究は、マイクロプラスチックがまさにどこにでも存在するという、ますます増え続ける証拠に新たな一石を投じるものだ。南極に降り積もったばかりの雪、空気、赤ちゃんのうんち、私たちの血液など、あらゆる場所に存在しているのだ。
研究者たちが流氷から採取した12の藻類サンプルすべてにマイクロプラスチックが含まれていた。調査した藻類には合計約400個のプラスチック片が含まれていた。これを体積濃度に外挿すると、研究者たちはM. arcticaの1立方メートルあたり3万1000個のマイクロプラスチック粒子が含まれていると推定している。これは、周囲の海水で検出された濃度の10倍以上である。これは藻類、藻類に依存する生物、そして気候にとってさえも悪影響となる可能性がある。
マイクロプラスチックはどこにでもあるように見えるが、今回の発見は、ドイツのブレーマーハーフェンにあるアルフレッド・ヴェーゲナー研究所の生物学者で、筆頭著者であるメラニー・バーグマン氏にとって二重の驚きだった。彼女はギズモードへのメールで、M. arctica でこれほど高濃度のマイクロプラスチックが記録されるとは予想していなかったし、その濃度が水中の濃度よりもはるかに高いとも予想していなかったと語った。しかし、今にして思えば、藻類の粘性によって説明がつくのだろう。
海氷自体には大量のマイクロプラスチックが含まれています（バーグマン氏が以前携わった研究によると、場所によっては1立方メートルあたり最大数百万個）。海氷は、凍結と融解を繰り返すことで海からプラスチックを隔離すると同時に、風によって堆積する上空からの汚染物質を捕らえます。その結果、海氷の汚染物質が藻類へと流れ落ちると考えられます。「春に海氷が溶けると、マイクロプラスチックはおそらく粘着性のある表面に捕捉されるでしょう」とバーグマン氏は仮説を立てています。そして、流氷とそれに付着した藻類はどちらも海流に沿って移動し、プラスチック粒子をすくい上げます。
北極の海洋生態系では、これまでの研究で海底堆積物に最も高いレベルのマイクロプラスチックが含まれていることが確認されていると、生物学者はさらに説明した。これらのプラスチック堆積物の大部分は、藻類の循環によって説明できる可能性がある。M. arcticaの糸状の粘着質な網に捕らえられた極小の人造ゴミは、実際には海底へと急速に沈んでいく。藻類の大きな塊は、小さなゴミよりもはるかに速く沈み、小さなゴミは水柱に浮遊したままでいる可能性が高い。つまり、明るい面としては、今回の研究はある種の謎を解明したと言えるだろう。しかし、新たな知見の恩恵は、ここでの唯一の希望の光かもしれない。
藻類は北極の食物網の足場であるため、それを食べるもの（あるいはそれを食べるものを食べるもの）は、ほぼ確実にその中に含まれるプラスチック片をすべて摂取しています。マイクロプラスチックの健康への影響はまだ十分に解明されていませんが、初期の研究では、人や野生生物にとって有害である可能性が示唆されています。このように、M. arcticaのプラスチックへの粘着性は、生態系全体をゆっくりと汚染している可能性があります。
さらに、汚染が藻類自体に悪影響を与える可能性もある。他の藻類種を対象とした実験では、マイクロプラスチックが生物の光合成能力を阻害し、藻類細胞に損傷を与えることが示されている。「これが様々な藻類にどの程度広く見られるのか、またアイスアルジーにも影響を与えるのかどうかはまだ分かっていません」とバーグマン氏は述べ、マイクロプラスチックの影響は種によって大きく異なるようだと付け加えた。
しかし、気候変動の時代において、すでに急速に変化している北極圏のシステムにさらなる負担をかけることは歓迎されない。そして、もし藻類がプラスチックで覆われると光合成能力が低下するのであれば、炭素を隔離する能力も低下し、気候変動を緩和する能力も低下する。これは小さいながらも、北極圏における潜在的に重要なフィードバックループだと彼女は説明した。
今のところ、これらすべてはまだ疑問符がついたままです。マイクロプラスチックが食物網を通じてどのように移動し、それを摂取する生物にどのような影響を与えるかを理解するには、さらなる研究が必要です（バーグマン氏は、プラスチックに覆われた堆積物に生息する深海生物に特化した研究を今後実施したいと考えています）。しかし、科学実験によってプラスチックへの依存がもたらす影響がすぐには明らかにならなくても、時が経てば明らかになるでしょう。「マイクロプラスチックの濃度が上昇するにつれて、その影響も増大していくでしょう。特定の地域や種においては、臨界閾値を超える可能性があります」とバーグマン氏は述べました。「すでに臨界閾値を超えていると考える科学者もいます。」
