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海洋汚染は、産業廃棄物、農業廃棄物、家庭 廃棄物、粒子状物質、騒音、過剰な二酸化炭素、侵入生物など、人間が使用または拡散する物質が海に入り、有害な影響を及ぼす場合に発生します。この廃棄物の大部分（80%）は陸上活動に起因しますが、海上輸送も大きく貢献しています。[1] これは化学物質とゴミの組み合わせであり、そのほとんどは陸源から発生し、海に洗い流されたり吹き飛ばされたりします。この汚染は、環境、すべての生物の健康、および世界中の経済構造に損害をもたらします。[2]ほとんどの入力は、河川、下水、または大気を介して陸から発生するため、大陸棚は汚染に対してより脆弱であることを意味します。大気汚染も、鉄、炭酸ガス、窒素、ケイ素、硫黄、農薬、または塵粒子を海に運び出すことで、一因となっています。 [3]汚染は、農業流出物、風で飛ばされた残骸、ほこりなどの非点源から発生することがよくあります。これらの非点源は主に河川から海に流入する流出水によるものですが、風で運ばれたゴミやほこりも、これらの汚染物質が水路や海に沈殿する可能性があるため、役割を果たす可能性があります。[4]汚染の経路には、直接排出、陸上流出、船舶汚染、ビルジ汚染、大気汚染、そして潜在的には深海採掘が含まれます。
海洋汚染の種類は、海洋ゴミによる汚染、マイクロプラスチックを含むプラスチック汚染、海洋酸性化、栄養塩汚染、毒素、水中騒音に分類できます。海洋のプラスチック汚染は、プラスチックによる海洋汚染の一種で、大きさはボトルや袋などの大きな元の材料から、プラスチック材料の破片から形成されたマイクロプラスチックまでさまざまです。海洋ゴミは主に、海に浮かんでいる、または海中に浮遊している人間のゴミです。プラスチック汚染は海洋生物に有害です。
もう一つの懸念は、集約農業による栄養素（窒素とリン）の流出と、未処理または部分的に処理された下水の河川への廃棄、そしてその後の海洋への排出である。これらの窒素とリンの栄養素（肥料にも含まれる）は、植物プランクトンと大型藻類の成長を刺激し、有害な藻類の大量発生（富栄養化）につながる可能性があり、これは人間だけでなく海洋生物にも有害である可能性がある。藻類の過剰な増殖は、敏感なサンゴ礁を窒息させ、生物多様性とサンゴの健康の喪失につながる可能性がある。2番目の大きな懸念は、藻類の大量発生の劣化が沿岸水域の酸素の消費につながる可能性があることであり、温暖化により水柱の垂直混合が減少するため、この状況は気候変動によって悪化する可能性がある。 [5]
多くの潜在的に有毒な化学物質は微粒子に付着し、プランクトンや底生動物に取り込まれます。そのほとんどは堆積物摂食者か濾過摂食者です。このようにして、毒素は海洋食物連鎖の中で上向きに濃縮されます。農薬が海洋生態系に組み込まれると、すぐに海洋食物連鎖に吸収されます。食物連鎖に入った農薬は突然変異や病気を引き起こし、人間だけでなく食物連鎖全体に害を及ぼす可能性があります。有毒金属も海洋食物連鎖に持ち込まれる可能性があります。これらは組織物質、生化学、行動、生殖に変化を引き起こし、海洋生物の成長を抑制する可能性があります。また、多くの動物飼料には魚粉や魚加水分解物の含有量が多いです。このようにして、海洋毒素は陸上動物に移行し、後に肉や乳製品に現れる可能性があります。
汚染の経路
海洋生態系への汚染物質の流入を分類し、調査する方法は数多くあります。海洋への汚染物質の流入には、廃棄物の海洋への直接排出、雨による海への流出、大気から放出される汚染物質の3つの主な種類があります。[6]
汚染物質が海に流入する一般的な経路の1つは川です。海からの水の蒸発量は降水量を上回ります。大陸の雨が川に入り、その後海に戻ることでバランスが回復します。ニューヨーク州のハドソン川とニュージャージー州のラリタン川は、スタテン島の北端と南端に注ぎ、外洋の動物プランクトン（カイアシ類）の水銀汚染源となっています。濾過摂食性のカイアシ類の水銀濃度が最も高いのは、これらの川の河口ではなく、水が海岸近くを流れるため、南に70マイル（110 km）のアトランティックシティに近い場所です。プランクトンに毒素が取り込まれるまでには数日かかります。[7]
汚染は、点源汚染と非点源汚染に分類されることが多い。点源汚染は、汚染源が 1 つだけ特定でき、局所的である場合に発生する。例としては、下水や産業廃棄物を海に直接排出することが挙げられます。このような汚染は、特に発展途上国で発生する。[要出典]非点源汚染は、汚染源が明確に定義されていない拡散した汚染源である場合に発生する。これらは規制が難しい場合がある。農業用排水や風で飛ばされたゴミなどがその代表例である。
直接排出
汚染物質は都市の下水や産業廃棄物の排出から直接川や海に流れ込み、時には有害廃棄物や有毒廃棄物、あるいはプラスチックの形で流れ込む。[要出典]
サイエンス誌に掲載された研究で、Jambeckら（2015年）は、世界の海洋プラスチック汚染の最大排出国10カ国は、多い順に、中国、インドネシア、フィリピン、ベトナム、スリランカ、タイ、エジプト、マレーシア、ナイジェリア、バングラデシュであると推定した。[8]
銅や金などの内陸採掘も海洋汚染のもう一つの原因です。汚染のほとんどは単に土壌であり、最終的に海に流れ込む川に流れ込みます。しかし、採掘の過程で排出される鉱物の中には、銅などの一般的な産業汚染物質がサンゴポリプの生態や発達を妨げるなど、問題を引き起こすものもあります。 [9]採掘は環境面で悪い実績があります。例えば、米国環境保護庁によると、採掘は米国本土西部の流域の40％以上の源流の一部を汚染しています。[10]この汚染の多くは海に流れ込みます。[要出典]
土地流出
農業からの表面流出水、都市流出水、道路、建物、港、水路、港湾の建設からの流出水は、炭素、窒素、リン、ミネラルを含んだ土や粒子を運ぶ可能性があります。この栄養豊富な水は、沿岸地域で肉質の藻類や植物プランクトンを繁殖させる可能性があります。これは藻類ブルームと呼ばれ、利用可能な酸素をすべて使用して低酸素状態を作り出す可能性があります。フロリダ南西部の海岸では、有害な藻類ブルームが100年以上存在しています。[11]これらの藻類ブルームは、魚、カメ、イルカ、エビの種を死滅させ、水中で泳ぐ人間に有害な影響を及ぼしています。[11]
道路や高速道路からの汚染された流出水は、沿岸地域の水質汚染の大きな原因となる可能性があります。ピュージェット湾に流入する有毒化学物質の約75％は、舗装された道路や私道、屋根、庭、その他の開発された土地から流れ出る雨水によって運ばれます。 [12]カリフォルニアでは、海に流れ込む暴風雨が多くあります。これらの暴風雨は10月から3月にかけて発生し、これらの流出水には石油、重金属、排出物からの汚染物質などが含まれています。[13]
中国には、陸地からの流出によって海洋を汚染する沿岸人口が多い。これには下水排出や都市化および土地利用による汚染が含まれる。2001年には、中国沿岸海域の66,795平方マイル以上が中国海水質基準のクラスIを下回ると評価された。 [14]この汚染の多くは、陸地からの流出による汚染で発生した銀、銅、カドミウム、鉛、ヒ素、DDT、PCBなどによるものであった。[14]
船舶汚染
船舶は、バラスト、ビルジ、燃料タンクなどを通じて、さまざまな方法で水路や海洋を汚染する可能性があります。油流出は壊滅的な影響を及ぼす可能性があります。海洋生物に有毒であることに加えて、原油に含まれる多環芳香族炭化水素（PAH）は除去が非常に難しく、堆積物や海洋環境に何年も残ります。[15] [16]さらに、船のビルジからビルジ水が放出されると、ビルジ汚染が周囲の環境に有毒になる可能性があります。[17]
石油流出は海洋汚染事件の中でも最も感情を揺さぶる事件の一つです。しかし、タンカーの沈没は新聞の見出しを賑わせるかもしれませんが、世界の海に漂う石油の多くは、帰還船で使用された石油タンクから排出されたバラスト水、パイプラインの漏れ、下水に捨てられたエンジンオイルなど、他の小さな発生源から来ています。[18]
ばら積み貨物船からの貨物残留物の排出は、港、水路、海洋を汚染する可能性がある。多くの場合、船舶は国内外の規制でそのような行為が禁止されているにもかかわらず、故意に違法廃棄物を排出している。国家基準がないため、一部のクルーズ船は罰則が不十分な場所に廃棄物を投棄するインセンティブを与えている。[19]コンテナ船は毎年1万個以上のコンテナを海上で失っていると推定されている（通常は嵐の際）。[20]船舶はまた、自然界の野生生物を妨害する騒音公害を引き起こし、バラストタンクからの水は有害な藻類やその他の外来種を拡散させる可能性がある。 [ 21 ]
海上で採取され港で放出されるバラスト水は、望ましくない外来海洋生物の主な発生源である。黒海、カスピ海、アゾフ海原産の外来淡水ゼブラ貝は、大洋横断船のバラスト水を介して五大湖に運ばれたと考えられる。[22]マイネス氏は、単一の外来種が生態系に危害を及ぼした最悪の事例の1つは、一見無害なクラゲに起因する可能性があると考えている。現在では世界各地の河口に生息するほどに分布を広げたクシクラゲの一種であるMnemiopsis leidyiは、1982年に初めて導入され、船のバラスト水とともに黒海に運ばれたと考えられている。クラゲの個体数は飛躍的に増加し、1988年までには地元の漁業に大打撃を与えていた。 「カタクチイワシの漁獲量は1984年の204,000トンから1993年の200トンに減少し、スプラットは1984年の24,600トンから1993年の12,000トンに、アジは1984年の4,000トンから1993年のゼロに減少しました。」[21]クラゲが魚の幼生を含む動物プランクトンを枯渇させたため、その数は劇的に減少しましたが、生態系に対する支配力を維持し続けています。
外来種はかつて生息していた地域を占領し、新たな病気の蔓延を促し、新たな遺伝物質を持ち込み、海中の景観を変え、在来種の食料獲得能力を危険にさらす可能性があります。外来種は米国だけでも年間約1,380億ドルの収益損失と管理コストの原因となっています。[23]
大気汚染
もう一つの汚染経路は、大気を通じて起こる。海洋は長い間、大気からの化学物質の通過の影響を受けてきた（例：栄養源、pHの影響）。[25]ビニール袋を含む風に飛ばされた塵やゴミは、埋立地やその他の場所から海に向かって吹き飛ばされる。亜熱帯の尾根の南端を移動するサハラ砂漠の塵は、暖かい季節に尾根が形成され亜熱帯大西洋を北上するにつれて、カリブ海やフロリダに移動する。塵はまた、ゴビ砂漠やタクラマカン砂漠から韓国、日本、北太平洋を越えてハワイ諸島に至る地球規模の輸送に起因するとも考えられる。[26]
1970年以降、アフリカの干ばつにより砂塵の発生が悪化している。カリブ海とフロリダへの砂塵の輸送量は年によって大きく変動するが[27] 、北大西洋振動の正相時には砂塵の流入量が多くなる。[28] USGSは、砂塵の発生とカリブ海とフロリダのサンゴ礁の健全性の低下を主に1970年代以降に関連付けている。[29]
気候変動は海水温を上昇させ[30]、大気中の二酸化炭素濃度を上昇させています。二酸化炭素濃度の上昇は海洋を酸性化させています[31]。これは今度は水生生態系を変え、魚の分布を変え、[32]漁業の持続可能性とそれに依存するコミュニティの生活に影響を与えています。健全な海洋生態系は気候変動の緩和にも重要です[33]。
深海採掘
深海採掘は（他のすべての採掘と同様に）環境への潜在的な影響を考慮する必要があります。深海採掘は、そのような影響について包括的な評価をまだ受けていません。
潜在的な有毒金属には、銅、亜鉛、カドミウム、鉛のほか、ランタンやイットリウムなどの希土類元素が含まれる。[34]毒素の放出に続いて、騒音、光、堆積物、煙、生態系に 影響を及ぼす可能性のある元素が増加する。[35]
深海鉱物（DSM）は非常に有益であり、富をもたらし、生活水準を向上させ、現在および将来の世代の両方に経済的機会をもたらす可能性があります。[36]さらに、富の管理が不十分な場合、大きな経済的および社会的損害を引き起こす可能性があります。鉱物の価格と生産レベルの不安定さは、外部経済ショックを引き起こし、国内経済 に大きな反発をもたらす可能性があります。[36]
汚染の種類
海洋ゴミ汚染
海洋ゴミは、海洋ごみとも呼ばれ、意図的または偶発的に海や大洋に放出された人間が作り出した固形物質です。浮遊する海洋ゴミは、環流の中心や海岸線に蓄積する傾向があり、しばしば打ち上げられて海岸ゴミや潮流残骸として知られています。海への意図的な廃棄物の投棄は、海洋投棄と呼ばれます。流木や漂流種子などの自然発生的なゴミも存在します。プラスチックの使用が増えるにつれて、多くの種類の（石油化学）プラスチックは、天然または有機材料のようにすぐには生分解しないため、人間の影響が問題になっています。 [37]海洋のプラスチック汚染の最大の種類（約10％）と大型プラスチックの大部分は、漁業から廃棄された網と失われた網です。 [38]水系プラスチックは、魚、海鳥、海生爬虫類、海洋哺乳類、およびボートや海岸に深刻な脅威をもたらします。 [39]
投棄、容器からの流出、雨水溝や水路に流れ込むゴミ、風で運ばれた埋め立てゴミなど、すべてがこの問題の一因となっている。水質汚染の増加は、捨てられた漁網が動物を捕らえたり、巨大な海洋ゴミの塊にプラスチックの破片が集中したり、食物連鎖における汚染物質の濃度が上昇したりするなど、深刻な悪影響を引き起こしている。
プラスチック汚染
海洋プラスチック汚染はプラスチックによる海洋汚染の一種で、大きさはボトルや袋などの大きな元の材料から、プラスチック材料の破片から形成されたマイクロプラスチックまで多岐にわたります。海洋ゴミは主に海に浮かんでいる、または海中に浮遊している人間のゴミです。海洋ゴミの80％はプラスチックです。[40] [41]マイクロプラスチックとナノプラスチックは、表層水、川、または海でのプラスチック廃棄物の分解または光分解によって生成されます。最近、科学者はスイスを毎年覆う約3,000トンの大雪の中にナノプラスチックを発見しました。[42]
1950年から2013年までに生産された世界のプラスチックの1.4％が海洋に流入し、そこに蓄積されたと仮定すると、2013年末の時点で世界中の海に8,600万トンのプラスチック海洋ごみが蓄積していると推定されます。[43]プラスチックの世界の消費量は2022年時点で年間3億トンと推定されており、そのうち約800万トンがマクロプラスチックとして海洋に流れ込みます。[44] [45]約150万トンの一次マイクロプラスチックが海に流れ込みます。この量の約98％は陸上活動によって生成され、残りの2％は海上活動によって生成されます。[45] [46] [47]年間1,900万～2,300万トンのプラスチックが水生生態系に漏れていると推定されています。[48] 2017年の国連海洋会議では、 2050年までに海洋に含まれるプラスチックの重量が魚類の重量を上回る可能性があると推定されました。[49]
海は、ボトルや袋などの大きな元の材料から、プラスチック材料の断片から形成されたマイクロプラスチックまで、さまざまなサイズのプラスチック粒子で汚染されています。この材料は、非常にゆっくりとしか分解または海から除去されないため、プラスチック粒子は現在、海面全体に広がっており、海洋生物に有害な影響を与えていることが知られています。[50]廃棄されたビニール袋、6パックリング、タバコの吸殻、その他のプラスチック廃棄物が海に流れ込むと、野生生物や漁業に危険をもたらします。[51]水生生物は、絡まり、窒息、および摂取によって脅かされる可能性があります。[52] [53] [54]漁網は通常プラスチックでできており、漁師が海に置き去りにしたり、紛失したりすることがあります。ゴーストネットとして知られるこれらは、魚、イルカ、ウミガメ、サメ、ジュゴン、ワニ、海鳥、カニ、その他の生物を絡め取り、動きを制限し、飢餓、裂傷、感染症を引き起こし、呼吸するために水面に戻る必要がある生物は窒息します。[55]海洋生物に問題を引き起こす海洋プラスチックにはさまざまな種類があります。ボトルキャップがカメや海鳥の胃の中で発見され、呼吸器官や消化管が閉塞したために死亡しました。[56]ゴーストネットは、「ゴーストフィッシング」と呼ばれるプロセスで海洋生物を継続的に捕らえる可能性があるため、問題のある海洋プラスチックの一種でもあります。[57]
- シュミット、クリスチャン、クラウト、トビアス、ワグナー、ステファン（2017年10月11日）。「河川から海へのプラスチックごみの流出」（PDF）。環境科学技術。51 （21）：12246–12253。Bibcode ： 2017EnST ...5112246S。doi ：10.1021/acs.est.7b02368。ISSN 0013-936X。PMID 29019247。
上位10の河川は、世界の負荷の88〜95％を海に輸送
して いる。 - 「補足情報：河川から海へのプラスチックごみの流出」（PDF）。[全文引用が必要] </ref> [58]アジアは不適切に管理されたプラスチック廃棄物の主な発生源であり、中国だけで240万トンに上ります。[59]海洋保全協会は、中国、インドネシア、フィリピン、タイ、ベトナムが海に投棄するプラスチックの量は、他のすべての国を合わせた量よりも多いと報告しています。[60]
世界経済フォーラムが強調した研究では、海洋プラスチック汚染は2050年までに4倍に増加し、マイクロプラスチックは2100年までに50倍に増加する可能性があると警告している。この研究では、海洋生物多様性を脅かし、一部の種を絶滅の危機に追い込む可能性のあるプラスチック汚染に対処する緊急性を強調した。[61]
海洋酸性化
海洋酸性化とは、地球の海洋のpH が継続的に低下していることである。1950 年から 2020 年の間に、海洋表面の平均 pH は約 8.15 から 8.05 に低下した。[62]人間の活動による二酸化炭素排出が海洋酸性化の主な原因であり、大気中の二酸化炭素 (CO 2 ) レベルは422 ppm を超えている (2024 年現在)。[63]大気中の CO 2 は海洋に吸収される。この化学反応により炭酸( H 2 CO 3 ) が生成され、これが重炭酸イオン( HCO [update]−3海水は、炭酸カルシウム（H +）と水素イオン（H +）で構成されています。遊離水素イオン（H +）の存在により、海洋のpHが低下し、酸性度が高まります（これは、海水がまだ酸性であることを意味するのではなく、 pHが8より高いアルカリ性のままです）。軟体動物やサンゴなどの海洋石灰化生物は、殻や骨格を作るのに炭酸カルシウムに依存しているため、特に脆弱です。[64]
pHが0.1変化すると、世界の海洋の水素イオン濃度が26%増加する（pHスケールは対数なので、pH単位の1の変化は水素イオン濃度の10倍の変化に等しい）。海面のpHと炭酸塩飽和状態は、海の深さと場所によって異なる。より冷たく、より緯度の高い海水は、より多くのCO2を吸収することができる。これにより酸性度が上昇し、これらの海域のpHと炭酸塩飽和レベルが低下する可能性がある。大気と海洋のCO2交換、ひいては局所的な海洋酸性化に影響を与える要因は他にもいくつかある。これには、海流と湧昇帯、大陸の大河川への近さ、海氷の覆い、化石燃料の燃焼や農業からの窒素と硫黄との大気交換などがある。[65] [66] [67]
海洋のpH値の低下は、海洋生物 にさまざまな潜在的に有害な影響を及ぼす。科学者らは、例えば石灰化の減少、免疫反応の低下、生殖などの基本機能に必要なエネルギーの減少を観察している。[68]海洋の酸性化は、多くの人々に食料と生計を提供する海洋生態系に影響を及ぼす可能性がある。約10億人が、サンゴ礁が提供する漁業、観光、沿岸管理サービスに全面的または部分的に依存している。したがって、海洋の進行中の酸性化は、海洋に結びついた食物連鎖を脅かす可能性がある。 [69] [70]
栄養汚染
富栄養化とは、生態系における化学的栄養素、典型的には窒素やリンを含む化合物の増加である。その結果、生態系の一次生産性（植物の過剰な成長と腐敗）が増加し、さらに酸素の欠乏、水質、魚類、その他の動物の個体数の大幅な減少などの影響を受ける可能性がある。水質汚染の一形態である栄養素汚染は、栄養素の過剰な投入による汚染を指す。これは表層水の富栄養化の主な原因であり、過剰な栄養素、通常は硝酸塩やリン酸塩が藻類の成長を刺激する。このような藻類の大量発生は自然に発生するが、人為的な投入の結果として増加している可能性があり、あるいは現在ではより綿密に監視されているため、より頻繁に報告されているものである可能性がある。[72]
最大の原因は海に流れ込む河川であり、河川には農業で肥料として使われる多くの化学物質や家畜や人間の排泄物も流れ込んでいる。水中の酸素を減少させる化学物質が過剰になると、低酸素症やデッドゾーンの形成につながる可能性がある。[7]
河口は、陸地由来の栄養素が限られた水路を通って海洋環境に流入する場所に濃縮されるため、自然に富栄養化する傾向があります。世界資源研究所は、世界中で375の低酸素沿岸域を特定しており、西ヨーロッパ、米国の東海岸と南海岸、東アジア、特に日本の沿岸地域に集中しています。[73]海洋では、赤潮藻類の大量発生が頻繁に発生し[74]、藻類の大量発生が海岸近くに達すると魚や海洋哺乳類を死滅させ、人間や一部の家畜に呼吸器系の問題を引き起こします。
陸地からの流出に加えて、大気中の人為的 固定窒素が外洋に流入する可能性がある。2008年の研究では、これが海洋の外部（非循環）窒素供給の約3分の1を占め、年間の新しい海洋生物生産の最大3％を占める可能性があることが判明した。[75]環境中に反応性窒素が蓄積すると、大気中に二酸化炭素を放出するのと同じくらい深刻な結果をもたらす可能性があることが示唆されている。[76]
河口域の富栄養化に対する解決策として提案されているのは、カキなどの貝類の個体群を回復させることである。カキ礁は水柱から窒素を取り除き、浮遊物質を濾過することで、有害な藻類の大量発生や無酸素状態の可能性や程度を軽減する。[ 77]濾過摂食活動は、植物プランクトン密度を制御し、貝類の収穫によってシステムから除去されたり、堆積物に埋もれたり、脱窒によって失われたりした栄養素を隔離することで、水質に有益であると考えられている。[79] [80]貝類の養殖によって海洋水質を改善するというアイデアに向けた基礎研究は、スウェーデンでムール貝を使用して、Odd Lindahl らによって行われた。 [81]
毒物
プラスチック以外にも、海洋環境で分解されないか、非常にゆっくりとしか分解されない他の有毒汚染物質に関する特別な問題があります。残留性毒物の例としては、 PCB、DDT、TBT、農薬、フラン、ダイオキシン、フェノール、放射性廃棄物、PFAS などがあります。重金属は、比較的高密度で、低濃度でも有毒または毒性のある金属化学元素です。例としては、水銀、鉛、銅、カドミウムがあります。一部の毒物は、生体蓄積と呼ばれるプロセスで、多くの種類の水生生物の組織に蓄積する可能性があります。また、河口や湾の泥などの底生環境に蓄積することが知られています。これは、前世紀の人間活動の地質学的記録です。
DDTは、米国全土で殺虫剤として大量に使用されていた非常に有毒な化学物質であり[82]、神経毒性、生殖毒性、内分泌かく乱物質、発がん性物質であることが知られています。 [83] DDTは、1962年にレイチェル・カーソンが出版した著書「沈黙の春」の主要な焦点です。これは、現代の環境保護運動を開始し[84] 、 1970年にEPA設立の舞台を整えたとよく言われます。 [85] DDTは、2年後の1972年に米国で禁止されました。[86]残念ながら、すでに大量に流出水を通じて海に流入し、直接海に投棄されていました。[87]この毒素は、低栄養段階から蓄積され[88]、食物連鎖を通じて高栄養段階へと移行することで海洋生態系に影響を及ぼします。例えば、北極のタラからアザラシへ[89] 、イルカに食べられる魚から[90] 、 [91]、タラやウナギからアザラシへ[92]などです。
レイチェル・カーソンの『沈黙の春』出版後まもなく、 PCB が環境に大量に放出されている別の残留性有毒化学物質として特定されました。PCB は石油から製造される非常によく研究された化学物質のクラスです。[93]これらの化学物質は米国では有害物質規制法によって禁止されていますが、[94]土壌、空気、堆積物、生物相にはまだ存在しています。[93] PCB は動物の脂肪組織に蓄積することが知られています。特に、PCB はイルカやシャチなどの海洋哺乳類の脂肪層に蓄積され、貯蔵されます。 [95]これらの化学物質は多くの種の生殖問題を引き起こします。[95]ノコギリガザミでは、PCB は細菌性疾患に対する抵抗力を低下させ、抗酸化酵素の活性を低下させ、免疫系機能を担う DNA を損傷することで免疫毒性があることが判明しています。[96]
PFAS は、極めて強力な炭素-フッ素結合を含む、分解が極めて困難な人工の残留性毒物という重要な新興クラスです。PFAS には、消火泡剤、衣類、カーペット、ファーストフードの包み紙など、さまざまな製品の製造に役立つユニークな特性があります。 [97]製造におけるこれらの有用な特性は、残念ながら、環境や植物から人間までの生物にとっては問題のある特性となります。PFAS は環境中で分解されないため、空気や水を通じて、大気、陸地、海洋のほぼすべての領域に循環しています。[98] [99]これらの化学物質は、時間の経過とともに植物プランクトンの成長を著しく阻害したり[100]、アザラシ、ホッキョクグマ、[101] 、イルカに蓄積したりするなど、海洋生物に多くの悪影響を及ぼします。[102]現在、PFAS が海洋生態系に及ぼす害の全容を調査する研究が進行中です。
- 具体例
- アムール川におけるフェノールや重金属などの中国とロシアの工業汚染は、魚類資源を壊滅させ、河口の土壌を損傷した。[103]
- 急性および慢性の汚染事象が南カリフォルニアのケルプの森に影響を与えていることが示されていますが、影響の強さは汚染物質の性質と曝露期間の両方に依存するようです。[104] [105] [106] [107] [108]
- 食物連鎖における高い位置を占め、食事から重金属を蓄積するため、クロマグロやビンナガマグロなどの大型魚種では水銀濃度が高くなる可能性がある。その結果、2004年3月に米国FDAは妊婦、授乳中の母親、子供にマグロやその他の捕食魚の摂取を制限するよう推奨するガイドラインを発行した。[109]
- 一部の貝類やカニ類は、組織内に重金属や毒素を蓄積しながらも、汚染された環境でも生き残ることができる。例えば、モクズガニは、汚染された水を含む、高度に改変された水生生息地で生き残る驚くべき能力を持っている。 [110]このような種を食用とする場合は、養殖と収穫に慎重な管理が必要である。[111] [112]
- 農薬の表面流出は魚種の遺伝的性別を変化させ、雄の魚を雌の魚に変化させる可能性がある。[113]
- 重金属は、ガリシア海岸とメキシコ湾で発生したプレスティージ号原油流出事故（推定319万バレルの原油が流出[114]）などの原油流出事故や、その他の自然発生源や人為的発生源を通じて環境中に排出されます。
- 2005年、イタリアのマフィア組織ンドランゲタは、有毒廃棄物（その多くは放射性廃棄物）を積んだ船を少なくとも30隻沈没させたとして告発された。これにより、放射性廃棄物処理の組織犯罪に関する広範な捜査が行われるようになった。[115]
- 第二次世界大戦終結以来、ソ連、イギリス、アメリカ、ドイツを含む様々な国がバルト海に化学兵器を廃棄しており、環境汚染の懸念が高まっている。[116] [117]
- 2011年の福島第一原子力発電所の事故により、損傷した原子力発電所から放射性毒素が大気と海に漏れ出しました。海には依然として多くの同位体が存在し、それが底生動物の食物連鎖に直接影響を与え、食物連鎖全体にも影響を与えています。2011年4月から5月にかけて高濃度の水によって汚染された底質中の137Csの濃度は依然として非常に高く、時間の経過とともに非常にゆっくりと減少している兆候を示しています。[118]
- 20 世紀には、大量の DDT、石油製品、放射性物質、硫酸、その他の毒素が南カリフォルニア沖の太平洋に投棄されました。
水中の騒音
海洋生物は、通過する船舶、石油探査の地震調査、海軍の低周波アクティブソナーなどの発生源からの騒音や騒音公害の影響を受けやすい。音は大気中よりも海中の方が速く、長い距離を移動する。クジラ類などの海洋動物は視力が弱いことが多く、主に音響情報によって定義される世界に生息している。これは、暗闇の世界に生息する多くの深海魚にも当てはまる。[119] 1950年から1975年の間に、太平洋のある場所で周囲の騒音が約10デシベル増加した（つまり、強度が10倍に増加した）。[120]
騒音は生物のコミュニケーションをより大きくする。これはロンバード音声反応と呼ばれる。[121] 潜水艦探知機が作動しているとき、クジラの歌はより長くなる。 [122]生物が十分に大きな声で「話さない」場合、その声は人為的な音によって隠される可能性がある。これらの聞こえない声は、警告、獲物の発見、または網を張る準備である可能性がある。ある種が大きな声で話し始めると、他の種の声も隠され、最終的には生態系全体が大きな声で話すようになる。[123]
海洋学者シルビア・アールは、「海中の騒音公害は、千切れ死のようなものです。それぞれの音は重大な問題ではないかもしれませんが、船舶、地震調査、軍事活動からの騒音を総合すると、50年前とはまったく異なる環境が生まれます。その高いレベルの騒音は、海の生物に厳しく広範囲にわたる影響を及ぼすことは間違いありません。」と述べています。[124]
船舶や人間の活動による騒音は、海洋生態系において非常に重要な生物である刺胞動物や有櫛動物にダメージを与える可能性がある。刺胞動物や有櫛動物は多様性が高く、構造が単純なため生態学や生物学のモデルとして利用されている。水中騒音があると、水中の振動が腔腸動物の繊毛にダメージを与える。ある研究では、生物を異なる回数音波にさらしたところ、ダメージを受けた有毛細胞が押し出されたり、失われたり、運動繊毛や不動繊毛が曲がったり、弛緩したり、欠損したりすることが示された。[125]船舶は、特定の騒音基準を満たすように認定されることがある。[126]
他の
元の汚染物質ではなく、派生的な条件から生じるさまざまな二次的影響があります。一例として、シルトを含む表面流出が挙げられます。これは、太陽光が水柱を通過するのを妨げ、水生植物の光合成を阻害する可能性があります。 [127]
緩和
人為的 汚染の多くは海に流れ込む。2011年版の国連環境計画年鑑では、主要な新たな環境問題として、増加する世界人口を養うために必要な貴重な肥料である大量のリンが海に流出していること、そして何十億個ものプラスチック廃棄物が世界中の海洋環境の健全性に及ぼしている影響が挙げられている。[128]
ビョルン・ジェンセン（2003）は、論文の中で「人為的汚染は海洋生態系の生物多様性と生産性を低下させ、人間の海洋食糧資源の減少と枯渇につながる可能性がある」と述べている。[129]この汚染の全体的なレベルを軽減するには、人口を減らすか、平均的な人間が残すエコロジカル・フットプリントを減らす方法を見つけるかの2つの方法がある。2番目の方法が採用されなければ、世界の生態系が衰退するにつれて、最初の方法が課される可能性がある。[引用が必要]
2つ目の方法は、人間が個々に汚染を減らすことです。そのためには、社会と政治の意志、そして環境を尊重し、環境を乱用する傾向を減らす意識の変化が必要です。[130]運用レベルでは、規制と国際的な政府の参加が必要です。[131]海洋汚染は国際的な障壁を越えて広がるため、規制を制定したり施行したりすることが難しく、規制は非常に難しいことがよくあります。[132]
海洋汚染に対する適切な認識がなければ、問題に効果的に対処するために必要な世界的な意志が不十分になる可能性がある。海洋汚染の原因と有害な影響に関するバランスの取れた情報は、一般大衆の認識の一部となる必要があり、問題の範囲を完全に確立し、最新の状態に保つために継続的な研究が必要である。DaojiとDagの研究[133]で述べられているように、中国人の間で環境への関心が低い理由の1つは、一般大衆の意識が低いためであり、そのためターゲットを絞る必要がある。[要出典]
海洋汚染に対する意識は、ゴミが水路に入り、海に流れ込むのを防ぐための支援に不可欠です。EPAの報告によると、2014年にアメリカ人は約2億5800万トンの廃棄物を生み出し、そのうち3分の1だけがリサイクルまたは堆肥化されました。2015年には、800万トン以上のプラスチックが海に流れ込みました。海洋保護協会は、中国、インドネシア、フィリピン、タイ、ベトナムが海に投棄するプラスチックの量が、他のすべての国を合わせた量を上回ると報告しました。[134]より持続可能な梱包により、有毒成分の除去、材料の削減、より入手しやすいリサイクル可能なプラスチックの製造が可能になります。ただし、意識を高めることでこれらの取り組みを進められるのはここまでです。最も豊富なプラスチックはPET（ポリエチレンテレフタレート）で、生分解性物質に対する耐性が最も強いです。研究者はこの問題と戦うために大きな進歩を遂げてきました。1つの方法は、テトラブロックコポリマーと呼ばれる特殊なポリマーを追加することです。テトラブロック共重合体はPEとiPPの間のラミネートとして機能し、簡単に分解できるものの、強度はそのままです。意識が高まれば、個人はカーボンフットプリントをより意識するようになります。また、研究と技術によって、プラスチック汚染問題の解決に向けてさらなる進歩を遂げることができます。[135] [136]クラゲは汚染を緩和する可能性のある生物と考えられてきました。[137] [138]
グローバル目標
2017年、国連は持続可能な開発目標を定める決議を採択し、目標14の測定目標として海洋汚染の削減を盛り込んだ。国際社会は海洋の汚染削減が優先事項であることに合意しており、これは海洋に対する人間の影響を積極的に解消することを目指す持続可能な開発目標14の一部として追跡されている。[139]ターゲット14.1のタイトルは、「2025年までに、特に陸上活動による海洋ごみや栄養塩汚染を含むあらゆる種類の海洋汚染を防止し、大幅に削減する。」である。[139]
歴史
海洋汚染には長い歴史があるが、これに対抗する重要な国際法は 20 世紀まで制定されなかった。海洋汚染は、1950 年代から始まるいくつかの国連海洋法条約で懸念されていた。ほとんどの科学者は、海洋は広大であるため、無限に希釈することができ、汚染を無害化すると信じていた。[引用が必要]
1950年代後半から1960年代前半にかけて、米国原子力委員会の認可を受けた企業による米国沿岸沖への放射性廃棄物投棄、ウィンズケールにある英国の再処理施設からの放射性廃棄物投棄、およびフランス原子力庁による地中海への放射性廃棄物投棄をめぐっていくつかの論争があった。たとえば、地中海論争の後、ジャック・クストーは海洋汚染を阻止するキャンペーンで世界的な人物となった。1967年の石油タンカートーリー・キャニオンの衝突、および1969年のカリフォルニア沖でのサンタバーバラ原油流出の後、海洋汚染はさらなる国際的な注目を集めた。 [要出典]
海洋汚染は、1972年にストックホルムで開催された国連人間環境会議で主要な議論の対象となった。この年には、廃棄物その他の物の投棄による海洋汚染の防止に関する条約（ロンドン条約とも呼ばれる）も調印された。ロンドン条約は海洋汚染を禁止しなかったが、禁止（ブラック）または国家当局によって規制（グレー）されるべき物質のブラックリストとグレーリストを制定した。例えば、シアン化物や高レベル放射性廃棄物はブラックリストに載せられた。ロンドン条約は船舶から投棄された廃棄物にのみ適用され、パイプラインから液体として排出される廃棄物の規制には何もしなかった。[140]
社会と文化
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法律と政策
海が汚染される原因は様々であるため、歴史を通じてさまざまな法律、政策、条約が制定されてきました。海洋汚染から海を守るために、国際的に政策が策定されてきました。
- 1948年、ハリー・トルーマンは、アメリカ合衆国の海洋汚染を連邦政府が管理することを認める、連邦水質汚染防止法[141]として知られていた法律に署名した。
- 1972年、海洋保護・研究・保護区法（MPRSA）が米国議会で可決され、米国領海での廃棄物の海洋投棄を規制した。[142] [143]
- 1954年の油による海洋汚染の防止に関する条約と1973年の船舶による汚染の防止に関する国際条約は、旗国が法律を尊重しなかったため、十分に施行されなかった。[144]
- 1973年と1978年に制定されたMARPOL 73/78条約は、船舶による汚染、特に油による汚染を制御するために作成された条約である。1983年、船舶による汚染の防止に関する国際条約により、MARPOL 73/78条約が国際的に施行された。[145]
- 1982年の国連海洋法条約（UNCLOS）は、各国が海洋への汚染を規制することで海洋環境を保護するために制定されました。この条約は、国際的にすべての船舶から排出される毒素や汚染物質の量に制限を設けました。[146]
- 2006年、海洋ゴミの研究・防止・削減活動が開始されました。[147]この活動は、海洋ゴミの特定、発生源の特定、削減、防止を目的として、米国海洋大気庁（NOAA）によって設立されました。
- 2017年12月、国連環境機関（UNEA）は、海洋プラスチック汚染を調査し、その問題に対処する方法を評価することを目的として、海洋ごみとマイクロプラスチックに関する特別オープンエンド専門家グループを設立しました。[148]
参照
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- ^マルジャン・デュボア、サンドリーン、 メイヤー、ブノワ（ 2020年）。「海洋プラスチック汚染に対する責任と補償：概念上の問題と今後の可能性」AJIL Unbound。114：206–211。doi：10.1017/ aju.2020.40。ISSN 2398-7723。S2CID 225630731 。
さらに読む
- ダニング、ブライアン(2008 年 12 月 16 日)。「Skeptoid #132: サルガッソー海と太平洋ゴミベルト」。Skeptoid。
- 「ビーチから海底まで、光害は海洋生物に悪影響を及ぼしている」ナターシャ・チョルトス、ダークスカイ・インターナショナル（2024年6月8日）
外部リンク
- 国連海洋の10年
- 米国NOAA海洋ゴミプログラム