講師：海洋研究開発機構
海洋⽣物環境影響研究センター⻑
藤倉 克則 様講師略歴：
• 栃⽊県⽣まれ。東京⽔産⼤学（現 東京海洋⼤学）⼤学院修了、学術博⼠（⽔産学）。
• 1988年 海洋科学技術センター（現 海洋研究開発機構）⼊所、チームリーダー、研究分野⻑などを経て2019年から海洋⽣物環境影響研究センター⻑。
• ⽇本⼤学⾮常勤講師、東京海洋⼤学連携⼤学院客員教授、東北⼤学連携⼤学院客員教授、東海⼤学⾮常勤教員など歴任。
• 専⾨は深海⽣物学。
1

2023年1⽉26⽇（⾦）14：30〜16：00（60分講演+質疑応答）
環境ベテランズファーム EVFセミナー＠新宿NPO協働推進センター501会議室

深海にも広がるプラスチック
講演の機会をいただきありがとうございます。

藤倉 克則
fujikura@jamstec.go.jp

東北地⽅太平洋沖地震の津波で流れ出て深海にたまったガレキ

国⽴研究開発法⼈ 海洋研究開発機構
JAMSTEC：Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology

海洋・地球・⽣命の統合的理解への挑戦
新たな科学技術で海洋⽴国⽇本の実現を⽀え、国⺠、⼈間社会、そして地球の持続的発展・維持に貢献する○地球環境変動の統合的理解とその予測○地球内部ダイナミクスの統⼀像の構築と地震・津
波の防災研究○⽣命の進化と海洋地球⽣命史○資源研究・海洋地球⽣命⼯学の新たな展開

研究ファシリティ
https://www.jamstec.go.jp/mare3/j/mission/

ROV KM-ROV
深度3000m／全⻑2.9m

AUVうらしま
深度3500m／全⻑10m

ディープ・トウ
深度6000m／全⻑3.3m「よこすか」
4,439トン／全⻑105m「かいめい」
5,747トン／全⻑100.5m「みらい」
8,706トン／全⻑128m

地球深部探査船 「ちきゅう」「新⻘丸」
1,635トン／全⻑66m

学術研究船 「⽩鳳丸」
8,706トン／全⻑128m

56,752トン／全⻑210m

研究ファシリティ

有⼈潜⽔調査船「しんかい6500」、「しんかい2000」「しんかい6500」を乗せる「よこすか」ロボット: 無⼈探査機ROV「ハイパードルフィン」「ハイパードルフィン」
を乗せる「新⻘丸」
7

研究ファシリティ
国際的な海洋⽣物データ
ベースOBISの⽇本ノード

深海映像データベース
スーパーコンピュータ「地球シミュレータ」
データベースいろいろ

なぜ海洋プラスチックや深海⽣物を研究するのか
n ⾷べもの、⽔、材料、薬・・・
n きれいな⽔、気候の調整、災害を減らす・・・
n レクリエーションや観光・・・

気候変動や⼈の影響が深海にせまる危機
温暖化

酸性化

酸素減少

熱⽔鉱床

漁業の平均⽔深(m)

⼈は、ほかの⽣物を利⽤して⽣きている（⽣態系サービス）

漁船漁業の平均⽔深は500 mを超える（Watson & Morato 2013)

メタンハイドレート

漁業（Levin & Le Bris 2015を改変）

資源開発

ゴミ（プラスチック含む）

https://wwf.panda.org/wwf_news

⼈の繁栄には、海洋⽣態系を理解した上で「守ること」と「利⽤」のバランスを取る必要があるプラスチックは必要なもの、しかし・・・使えなくなったら今のような⽣活はできない
n 1950年 プラスチックの⼤量⽣産開始
n 1950年 世界⼈⼝約25億⼈→今 約80億⼈
n 1960年 1950年 ⽇本⼈平均寿命約60歳→今 約84歳
例えば、医療や⾷品⽣産・流通に⽋かせないn プラスチックによる悪影響が海洋⽣物や⼈の⽣活に出はじめている
n 今よりプラスチックの量は増える
n プラスチックは分解しにくいn 海からプラスチックは取り去るのは難しい。特に⼩さなマイクロプラス
チック（5 mm以下）は無理
これ以上プラスチックによる汚染が進むと⽣態系や⼈への影響が深刻になる

⼿遅れになる前に対策を！

私の家の近くの海持続可能な開発⽬標 SDGs
14番⽬：海の豊かさを守ろう
14.1

海洋ゴミなどの海洋汚染を防⽌・削減（2025年）

14.2

海洋及び沿岸の⽣態系の回復（2020年）

14.3

海洋酸性化の影響を最⼩限化

14.4

過剰漁業や違法・無報告・無規制漁業の撲滅（2020年）

14.5

沿岸域及び海域の10％を保全（2020年）

14.6

過剰漁業や違法・無報告・無規制漁業につながる漁業補助⾦を禁⽌（2020年）

14.7

⼩島嶼開発途上国及び後発開発途上国の海洋資源利⽤による経済的便益の増⼤(2030年）

14.a

科学的知識の増進、研究能⼒の向上、海洋技術の移転

14.b

⼩規模・沿岸漁業者に対し、海洋資源・市場へのアクセスを提供

14.c

国際法の施⾏による海洋とその資源の保全と持続可能な利⽤

科学的根拠が必要

プラスチックの量と処理
n 2017年：世界プラスチック⽣産量 4億3800万トン
n 全⼈類より重い：世界⼈⼝80億、⼀⼈あたりの体重50 kgとしたら4億トン
n 1950年代〜2017年の合計⽣産量は92億トン
n プラスチック⽣産量は1964-2014年で20倍以上増
n いままでに捨てたプラスチックは70億トン
n リサイクル10％（紙58％、鉄70-90％）
n ⽇本：822万トンのプラゴミ発⽣：70％焼却、6％埋め⽴て、24％リサイクル（16 ％海外へ、8 ％国内リサイクル）
350

311 MT(2014)

Growth in Global Plastics
Production 1950-2014

300

10％

100万トン

25015001950

焼却

埋め⽴て/⾃然環境

100508％76％

15 MT(1964)
1960

1970

1980

年

1990

2000

海外輸出リサイクル

16％

14％

X
20200

国内リサイクル

リサイクル

70％
焼却

6％

埋め⽴て/
⾃然環境

（燃料、発電、温⽔プール）

2010 2014

プラスチック⽣産量（World Economic Forum 2016）

世界のプラスチック処理

⽇本のプラスチック処理

⼀⼈あたりの使い捨てプラスチック使⽤量は世界2位

100万トン

⼀⼈あたり総量
⽶国

世界のプラごみの50％はアジアから

中国

EU

⽇本

インド

⼀⼈あたりのプラスチック包装容器廃棄量。アメリカ1位、⽇本2位 Single-use plastics, UNEP (2018)

プラスチックによる影響
n 誤⾷
n 栄養失調n 化学物質汚染

カモメの⼀種（700 g）

ヒト 北橋 倫：作図
（70 kg）

n 漁具へのからまりn ⽣息地改変
n 外来種を運ぶ
n ⼈の住み場所をよごす
n 観光地が美しくなくなる
n 船が⾛れなくなる など

34 個のプラスチック 3,400 個のプラスチック
弁当箱1つ分！

プラスチックによる化学物質汚染
⾷物連鎖の上にいくほど化学物質は多くなる

n 海⽔中の化学物質を吸収n

PCB, DDT（昔、⼈が作り出した有害物質）

2500万倍⿃280万倍
83万5000倍nn

製品にするときに添加剤（ポリ臭化ジフェニルエーテルPBDEs、ビスフェノールＡなど）を加える
n

熱で溶けにくくする薬品n

柔らかくする薬品n

紫外線で分解しにくくする薬品

その化学物質がとけ出る

500倍
250倍

⼤類穗⼦撮
影

⼤きな⿂

⼩さな⿂
動物プランクトン

植物プランクトンなど

⾷物連鎖におけるPCBの⽣物濃縮マイクロプラスチック（5 mm以下）が問題

⼤類穗⼦撮影0.001

鰭脚類

0.0001マイクロプラスチック以下の範囲「海の⽶」と呼ばれるカイアシ類（動物プランクトン）>5cm 魚類

棘皮動物

サンゴ

海洋⽣物にマイクロプラスチックを与えた実験（GESAMP 2016）

0.00001

⼆枚⾙

0.01

海洋⽣物は⽔中の粒⼦を⾷物にしているものが多い

プラスチックサイズ（mm）

0.1

110

十脚類

多毛類

ホタテガイカキイガイ

魚類 <5cm

等脚類
端脚類
フジツボ

動物プラ （二枚貝幼生）動物プラ （棘皮動物幼生）動物プラ （多毛類幼生）動物プラ （甲殻類）

カイアシ類

オタマボヤ類

ワムシ類

ミジンコ類

原生動物

植物プラ

n ⼤きなプラスチックは波、太陽光などで細かくなる
n ⼩さくなるほど多くの⽣物へ影響を与えそう

海洋⽣物

極めて重⼤な影響あり
重⼤な影響あり限定的な影響あり
わずかな影響あり
影響未検出

⾏⽅不明のプラスチック
これまで海に流れ出た量：少なくとも2500万トン Isobe & Iwasaki (2022)
n 実際の調査とコンピュータシミュレーションで推定した
全球の海表⾯に浮かぶプラスチックの量：26万トン
Eriksen et al. (2014)n わずか1%しか説明できない

⾏⽅不明のプラスチック：The Missing Plasticsn 深海／まだ調査していない海域にある可能性⼤！
n ⼩さくなりすぎて⾒つからない可能性も
Van Sebille et al. (2015)

海洋プラスチック問題解決に向けた科学的な情報や技術開発n プラスチックの分布（どこに、どのような材質のものが、どれだけ）
n ⽣物への影響
n プラスチックを簡単に正確に測る
n 分布予測n 代わりの材料など

プラスチックの分布（どこに、どのような材質のものが、どれだけあるか）⽇本のまわりにもプラスチックごみが集まりそう

グレートパシフィックごみパッチ

世界のプラごみの50％はアジアから

黒潮

アジアより流⼊したプラス
チックは⿊潮に乗って⽇本へ運ばれる

⻄太平洋ごみパッチ

⽇本の沖にごみが集まる場所「⻄太平洋ごみパッチ」がありそう⻄太平洋ごみパッチ：表層マイクロプラスチックの調査

⼤きな「うず」がある場所

マイクロプラスチック密度

510万個／km2

表層のマイクロプラスチック量n グレートパシフィックごみパッチのマイクロプ
ラスチック密度より⼀桁⾼いn ⻄太平洋ごみパッチがある
表層でネットをひく
Nakajima et al. (2021)

⻄太平洋ごみパッチ直下の深海底調査
⻄太平洋ゴミパッチの⽔深6000 ｍ付近の海底には⼤量のプラスチックごみ
これまでに知られている深海のプラスチックごみ数よりも桁違いに多い「しんかい6500」

120,000
100,000
80,000ポリ袋

ポリ袋

プラスチック⾵船ハンバーグ袋

製造年⽉⽇は昭和59年9⽉（回収時で35年前）

⻭みがき粉（回収時で14-15年前）

60,00040,00020,000

⾒つかったプラスチックごみの⼀例。ほとんどが使い捨てプラスチック

太⻄

海平

原平
パッ 洋ご
チ
海 み底

嶺
海斜棚
陸

⼤深⾯

溝海海底⾕⼭14,00012,00010,000
8000
6000
4000
2000
0

海

プラスチックごみ数 (個数/km2)

深海底の⼤きなプラスチック

Nakajima et al. (2021)

30年以上前から⽇本の深海にはプラスチックゴミ

1988年、1999年、駿河湾・相模湾の⽔深1344〜1386m

JAMSTEC深海デブリデータベース
http://www.godac.jamstec.go.jp/catalog/dsdebris/j/

⽇本周辺・深海がプラスチックのホットスポットになっている可能性⼤

台⾵は⼤量のプラスチックを海に運ぶ
n 2019年に関東地⽅に上陸した台⾵
15号の通過前後に、相模湾で海表⾯のプラスチック量を調査
n 通過直後のプラスチック量は、通過前に⽐べ数量で約250倍、重量で約1,300倍に増加
n 台⾵によって湾内に流⼊したプラ
スチックの多くはただちに湾外（外洋）へ流出
n 海洋プラスチック量の推定には、台⾵のようなイベントを考慮することも重要

a：マイクロプラスチック密度の変化

台⾵通過前と通過1⽇後の試料。
左が台⾵通過3⽇前、右が通過1⽇後。通過前は動物プランクトンが⼤部分を占めるが、通過後はプラスチックと⽊屑が⼤部分を占める

b：メソプラスチック（5㎜〜5㎝）密度の変化

粒⼦追跡シミュレーション。
台⾵通過直後に配置した仮想プラスチック粒⼦（⾚点）の0時間から48時間後の変化
c：マイクロプラスチックとメソプラスチックを合わせた存在量の変化

Nakajima et al. (2022)

深海⽣物への影響

深海のサメ類にもプラスチック汚染は広がっている**

イチハラビロウドザメ

カグラザメ

フトツノザメ

マルバラユメザメ

ヨロイザメ∑PBDEs (ng/g lipid wt.)

1300
1100深海サメ8種のPBDEs濃度*n 全てからPBDEsを検出*n カグラザメ、マルバラユメ
ザメの濃度が⾼いのは、PBDEsを⾼濃度に蓄積するイカ類や鯨類の死骸を⾷べるため****

900700500
250200150

n IUCNレッドリスト記載種
フトツノザメ、イチハラビ
ロウドザメ、マルバラユメ
ザメ、ヨロイザメ、カグラザメへの汚染も確認

**

100

アイザメの1種

50

ユメザメ

メツトラ

フウノザ
ドラ
ビロ

カザ

メ

メザ

メ
グ

ミザ

メ
ガサ

イザ

1種
ロ
ヨア

イ

ザ

メのザ
メ

イ

チ

ハマ

プラスチック添加剤PBDEsの分析に⽤いた
駿河湾（⽔深300-1100 m）の深海サメ類8種
緑枠の5種は絶滅のおそれがある種

ル

バラ

ユ

サガミザメ

ユメザ

メ

メ

0

Nakajima et al. (2022)

⾷べ物を⾷べない深海の⼆枚⾙にもプラスチック汚染は広がっているn 深海の化学合成⽣物群集にいる⼆枚⾙
n 相模湾（⽔深800-1300 m）と明神海丘（⽔深1200-1400 m）
n シロウリガイ・シンカイヒバリガイ
n エラの共⽣バクテリアから栄養もらい普通の⼆枚⾙のように粒⼦を⾷べ物にしない
n PCBとPBDEの濃度計測

ヘモグロビン系の⾚い⾎液をもつシロウリガイ

エラ

シンカイヒバリガイ

エラの表⾯にある細胞細菌がいる細胞共⽣細菌（A）相模湾と明神海丘の位置。（B）相模湾初島沖のシロウリガイ類とシンカイヒバリガイ類の⽣息状況。シロウリガイ類（ピンク⽮頭）は堆積物にもぐり、シンカイヒバリガイ類（緑⽮頭）は海底の岩に付着。（C）明神海丘のシンカイヒバリガイ類（⽔⾊⽮頭）。熱⽔チムニーの近くにコロニーを形成

エラ

Ikuta et al. 2021

⾷べ物を⾷べない深海の⼆枚⾙にもプラスチック汚染は広がっている
シロウリガイ・シンカイヒバリガイからPCBを検出n シロウリガイ類は、過去30年分の汚染の経年変化を解析
n プラスチック製品の添加剤に使われるPBDEの量は検出限界以下か、ごく僅か
n シロウリガイ類のPCBは経時的に減少傾向。対策の効果か？
n 明神海丘のシンカイヒバリガイ類にも汚染拡⼤
n プラスチック由来のPCBだけではない可能性もあり各年代における⼆枚⾙のPCB濃度。⾚：シロウリガイ類（相模湾）、緑：シンカイヒバリガイ類（相模湾）、⻘：シンカイヒバリガイ類（明神海丘）の脂肪重量あたりの濃度。⽩は乾燥重量あたりの濃度
Ikuta et al. 2021

プラスチックを簡単に正確に測る

マイクロプラスチックを測る
n ⼤きさ・形・数・重さ・材質
n 浮くものと沈むものがある
n 添加剤（化学物質）が異なる
プラスチックの密度（中嶋2019より）
プラスチックの材質 密度（g/ml）
⽤途の例
発泡スチロール0.02
梱包緩衝材・⾷品トレー
ポリプロピレン

0.85-0.92

低密度ポリエチレン 0.89-0.93
ポリスチレンポリ塩化ビニル
PET

1.04-1.08
1.16-1.41
1.38-1.41

海⽔

1.02-1.03

ペットボトルキャップ・⾷品容器
レジ袋・農業⽤フィルム
⽜乳パック内側コーティング
CDケース・⾷品容器
⽔道管・壁紙・おもちゃ・合⽪
ペットボトル・⾷品容器

プラスチック材質毎の化学物質（GESAMP 2015)

化学物質
PCBs

プラスチック材質
ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリスチレン

ヘキサクロロベン ポリエチレン、ポリプ
ゼン
ロピレン
ビスフェノールA

ポリエチレン、ポリプ
ロピレン
ヘキサブロモシク ポリスチレン
ロドデカン

ベンゼンヘキサク ポリエチレン
ロリド

マイクロプラスチックは測るのが⼤変

ネットを使った表層の マルチプルコアラを使った海底泥のサン
サンプリングプリング

⽐重で分ける

薬品でプラ以外を溶かす

n 異物混⼊（コンタミネーション）n サンプルロストn まちがい多いn 分析に時間と⼿間がかかる（⾮効率）

フーリエ変換⾚外分光光度計（FTIR）材質計測

顕微鏡で拾い出しサ
イズ・形計測http://www.env.go.jp/en/water/marine_litter/guidelines/guidelines.pdf

新たなマイクロプラスチックの取り⽅・測り⽅
作図: ⼟屋正史

Density separation by JAMSS

Chemical treatment & staining

Plastics & organic matter
Decalcification of carbonates with HCl
Decomposition of organic matter by H2O2

①採取時の混⼊（コンタミネーション）低減②「⽐重で分ける」の効率化・サンプルロスト低減 Nakajima et al. 2019b③「薬品でプラ以外を溶かす」の効率
Nakajima et al. 2019a
化・サンプルロスト低減

Precipitation of sediments

Red staining
作図:Nile⼟屋正史

PEDetection of Nile Red stained plastics

PSFluorescence

PPMachine learning

steromicroscopePEPPPSFlow cell

④ハイパースペクトルカメラによる検出: サンプ
ルロスト低減・エラー低減・分析効率化

Peristaltic pump

染⾊・蛍光顕微鏡による検出（分析効率化）

Speed

異物混⼊（コンタミネーション）を防ぐ
アルミ製コアチューブによる試料採取AB

新品「しんかい6500」でアルミ製コアチューブを⽤い堆積物を採取

A: アルミ製コアチューブ

使⽤後

B: 従来使うポリカーボネー 新品と堆積物採取後のポリカーボネート
ト製のコアチューブ
製のコアチューブの内壁⾯の違い。1回使
Tsuchiya et al. (2019）

⽤で傷が付くため混⼊の要因となる

他にもn ラボでの分析時は化繊着⽤禁⽌
n 器具はガラス製/⾦属製

密度分離の効率化・サンプルロスト低減
安価・簡便・再懸濁しない前処理装置

密度分離

問題点
Munich Plastic Sedimentn 再懸濁しやすい
Separator (Zobkov and Esiukova 2017)
n 処理量が少ない
n 重く分解洗浄が⼤変
n プラスチック製のため化学分析に不向き

JAMSTEC microplastic-sediment separator (JAMSS).
上板と下板から構成され、上板は底のない円筒、下板はビーカーを取り付けたようなもの。上下板をスライドさせ処理。
Nakajima et al. (2019a)

混⼊物溶解の効率化・サンプルロスト低減

フィルター捕集とフルイの（a）MPの回収率、（b）処理時間の⽐較。サンプルロスト量が少なくなり、処理時間も短縮。

薬品でプラ以外のものを溶解問題点
n ⼿間かかるn サンプルロスト
プラ以外のものを溶解させる複数⼯程を⼀つの⼩型フルイで⾏うことで、回収率の⾼度化、前処理時間を短縮

ビーカーサイズに最適化したフルイ。
(a、b）フルイの外観、（c） 200 ml
ビーカーに⼊れ薬品による前処理

Nakajima et al. (2019b)

ハイパースペクトルカメラ HSC による検出:
サンプルロスト低減・エラー低減・分析効率化
PEポリエチレン

FT-IRの問題点
n 分析に時間と⼿間がかかる
HSCで材質、数、サイズ、形を簡単かつできるだけ⾃動的に分析する

PSポリスチレン
PPポリプロピレン

n 近⾚外/短波⻑⾚外で材質測る⾒た⽬のプラスチック

n ⼩型で少し安くなってきたPP

ハイパースペクトルカメラHSC

波⻑のパター
ンで材質区別PSPE

疑似カラー画像 Serranti et al. 2018

材質ごとに数、サイズ、形を測る

ヨットコミュニティとの共同
写真: 新⽥ 肇

⽩⽯康次郎⽒のHPよりhttps://kojiro.jp/news/

⽇本パラオ親善ヨットレース 2019-2020 年
写真: 新⽥ 肇

個数/m3○「みらいへ」◇「トレッキー」「トレッキー」
写真: ⽥中稔彦

写真: 千葉早苗
作図: 千葉早苗

練習帆船「みらいへ」

マイクロプラスチックサンプラー（SubCTech Co.)。海⽔中のマイクロプラ
スチックは300、100、30 µmのフィル
ター上に捕集お⾼い !

マイクロプラスチックサンプラーで採集した表層マイクロプラス
チックの密度（個数/m3)分布ヴァンデ・グローブヨットレース 2020-2021年での調査
n ⽩⽯康次郎チームとの協同
n 世界⼀過酷なヨットレース
n 無寄港、無補給、単独で3ヶ⽉

Vendée Globe の航⾛ルート https://www.yachtingworld.com/races/how-tofollow-the-vendee-globe-2020-128321

⽩⽯康次郎⽒のHPよりhttps://kojiro.jp/news/

ヴァンデ・グローブヨットレース 2020-2021年での調査
ID[M21−069] BATHYMETRIC MAP
150˚E

180˚150˚W

120˚W

90˚W

60˚W

30˚W

0˚

30˚E

60˚E

90˚E

120˚E

#630˚N

150˚E

30˚N

#1321.59 µm#50˚

⽩⽯康次郎⽒のHPより安く、簡単な採集⽅法

0˚

1915.09 µm
30˚S

30˚S

#2

#3

#4361.97 µm

60˚S

60˚S

446.88 µm
727.72 µm

620.60 µm
664.71µm

150˚E

180˚150˚W

120˚W

90˚W

60˚W

30˚W0˚30˚E

60˚E

90˚E

120˚E150˚E採集されたマイクロプラスチック−12000−100002021 Apr 06 11:01:26
2021 Apr 06 11:01:26

−8000

−6000

−4000

Data=NOAA, Grid Interval=5min, Contour Interval=2000m, Mercator Projection
Copyright, JAMSTEC(M21−069), http://www.jamstec.go.jp/−2000
Depth(m)

02000

4000

60008000

海洋プラスチック研究から教えられたこと
n ⽇本のまわりはプラスチック多い
n 深海が⾏き着く先になるn 深海⽣物へも影響
n 地球温暖化と同じ
n 便利さの副作⽤
n 将来に向けた取り組みが⼤切！
n 科学技術も重要な役割

このセミナーにご質問・ご意⾒のある⽅はEVFのＨＰから質問内容・ご意⾒を送信お願いします。
今⽉末までに寄せられたご質問は講師に取りまとめてお取次ぎし、後⽇、セミナー報告の中の主要な質疑応答に集約してHPに掲載いたします。