海洋マイクロプラスチックの生物作用を介した鉛直輸送過程の解明

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K12307
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 山下 麗 東京大学, 大気海洋研究所, 特任研究員 (60599629)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福田 秀樹 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (30451892) ; 西部 裕一郎 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (50403861)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: マイクロプラスチック / セジメントトラップ / 顕微FTIR / 海洋汚染

Outline of Annual Research Achievements

プラスチックの生産量の増加や不適切な管理によって大量のプラスチックが海洋へと流出し、紫外線などによる劣化によって微細化していく。このようなマイクロメータサイズのプラスチック（マイクロプラスチックMPs）は、近年、海洋表層や海底の堆積物中からも検出されるようになってきた。しかし、海洋表層と海底の間の鉛直輸送過程および輸送量は不明である。予想されるMPsの沈降過程には、①沈降粒子への付着　②微生物や植物プランクトンなどに対する付着　③小型魚類や動物プランクトンによる摂食を経て排泄物と共に沈降、が考えられている。
上記に示したMPsの3つの沈降過程について、セジメントトラップおよびゲルトラップを用いて季節性の違いにも着目し明らかにすることを目的とした。また、マイクロプラスチックの現存量を測定するため、セジメントトラップの設置場所で表層のMPsをニューストンネットとステンレスバケツ（100L）で、堆積物中のMPsをスミスマッキンタイヤー式採泥器で採集し、得られた試料は顕微FTIRおよびATRで分析を行った。
初年度の調査は岩手県大槌湾の湾中央部（水深60 m）で行ったがニューストンネットのプラスチック個数密度が少なかったため、大槌湾で複数の調査点を設けMPsが多い場所を特定し、沿岸近くに調査地点を変更した。
ニューストンネットで得られたMPsのポリマーはPEやPPといった比重が軽いものが多く、表層MPsもPEやPPが多かったが、PET（16%）、PVC（16%）といった比重が重いポリマーも採取された。セジメントトラップの有機物の沈降量は7月が最も多く3月が最も少ない結果となった。MPsの沈降量は7月が多く（5032 pcs/m2/day）、3月が最も少ない結果となり（1572 pcs/m2/day）、有機物の沈降量と同様の結果となっており、生物作用を介した鉛直輸送が示唆された。