Comprehensive studies on the circulation of ocean plastics including very small microplastics

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ニスキン採水器で採水した海水から微小MPsを回収する方法を確立し本州沖合域と太平洋中部海域の二カ所でサンプリングを行った。船舶で処理した濾過フィルタを九州大学に実験室に持ち帰り微細MPを個数計量した。市販プラスチック粒子を用いて破砕試験、コンタミ(系外からの混入：ブランク)試験、回収試験を行った。これらの破損、コンタミ、回収試験基づいて観測した微細MP濃度の補正方法を提案した。海洋MPの構造と物性評価の結果、海洋を浮遊しているMPの大部分は、太陽光による光酸化と波などによる力学刺激による複合劣化によって生じると推定された。そこでプラスチックのMP化しやすさの予測のため光酸化と力学刺激を用いたモデル実験を考案した(梶原ら, 2022)。メダカに微細ポリスチレンMPを4,8,18 日間曝露し、清浄水で1週間排泄させても、体内に本MPが曝露期間に比例して残留し、その99.9%が腸管内のルーメンに存在していることを組織学的手法で全組織観察により解明した。沈降過程，漂着―再漂流，および海岸上でのMP微細化プロセスを考慮した動態モデルを開発し，広島湾におけるEPS(発泡ポリスチレン)MPの動態計算を行った。別府湾の海底コアを解析することにより，1940年から2015年までのMP堆積フラックスの経年変化を明らかにした(Hinata et al., 2023, Sci. Total Environ)。MP沈降量変化には，出水量，湾内滞留時間，および植物プランクトン濃度が大きな影響を与えることが明らかとなった。プラごみから破砕したMPまでを包括的に扱う全球の海洋プラスチック循環モデルによれば、海洋プラスチックの66.7%は、海水より重いプラスチックや、海域下層や砂浜へと除去されたMPであり、世界的に採用されている現在の観測枠組みではモニタリングが困難であることがわかった