理学部生命圏環境科学科

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1000年と1000分の1からの視点

21世紀になった時、あなたはどこにいて何を考えていただろうか?

 21世紀になった時、あなたはどこにいて何を考えていただろうか?

 1か月半前の2000年11月、私は東京・晴海埠頭で南極観測船「しらせ」の出航を見送っていた。日本で初めての「お母さん隊員」(※1)として南極地域観測隊のミレニアム航海に参加する妻は、「ペンギンなんか大嫌いキャンペーン」が一段落した家族を残し、約5か月の調査に旅立った。慌ただしいひと月が過ぎた年末、今度は子供たちが義父とともに義弟のいるシンガポールに飛び立った。バブル崩壊後の10年の経済のせいか、巷ではもうひとつ盛り上がらないミレニアムイベントが行われる中、私は1000年の時のはざまにいることを実感できないでいた。1000年とはどういう時間なのだろう?その感覚を得るにはどうしたらいいのか?考えた末、私は屋久島行きの高速船に飛び乗った。

 車で宮之浦岳の登山道をひたすら登って標高1200mを過ぎた頃、樹齢3000年と言われる「紀元杉」が道路沿いに突然現れた。樹高20mの木肌は波のようにうねり、ヤクシマシャクナゲやナナカマドなど多くの植物が着生し、まるでひとつの世界をつくっているようだった。当時のノートには「圧倒的だけど威圧的でない。厳しさの中に優しさがある。1000年の時を生きるとはこういうことか!」、こんな言葉が並べられている。縄文時代から、あるいは奈良・平安の昔からずっと生き抜いてきた生物が林立する森の中に数時間身をおいた私は、少しだけ1000年という「とき」を実感することができたような気がした。

「1000年を意識する」ことが環境科学の役割

 私たちが普段実感できる時間はせいぜい100年ぐらいだろう。私の祖母は明治32年、つまり1899年生まれだ。お祖母ちゃんは1歳半で世紀をまたいだのかと不思議に思ったことから19世紀をちょっとだけ意識する機会は子供の時からあった。ただ、私にとって会ったこともないその前の祖先は歴史上の人物であり、自身のひ孫にもお目にかかれるのかは微妙だ。したがって、その先の子孫も感覚的に意識することは難しい。もちろん1000年先の人たちのことなどは考えが及ばないだろう。

 そのような中で、地球温暖化は静かに、しかし確実に進行し、それに伴って海洋酸性化も進んでいる(地球のぼやき「海からの手紙~海洋酸性化を伝えるために~」参照)。ニュースにもよく出てくるIPCC(Intergovernmental Panel on Climate Changeの略称、気候変動に関する政府間パネル)の報告書では、18世紀の産業革命から22世紀までの300~400年にわたる環境変動の議論が展開されており、私たちも数100年という時間に自分たちが関わっているという意識がようやく芽生えてきた。これを意識的にもっと長く、少なくとも1000年を意識する方向にもっていくことが環境科学にかかわる人には必須のことだと私は思う。
 IPCCの報告書に出てくる二酸化炭素の濃度はppmという単位で示されている。産業革命前は約280ppmだった大気中の二酸化炭素濃度は、現在では約390ppmとなっている(図1)。「110ppmも」増えているということで世界的な問題になっているが、これを別の表し方にすると0.028%が0.039%になったということになり、人々の関心は薄れるかも知れない。温暖化の進行は北極や南極の氷の溶解をもたらす。地球上の水の存在比は海水が91.7%、地下水は3.9%、氷雪と氷河で4%、雲や水蒸気として0.3%、その他の河川や湖沼などは0.1%となっている。もし、河川や湖沼の水が2倍の0.2%になったらたいへんなことになることは容易に想像できるだろう。同様に雪や氷の4%が3.9%になれば、海水面の上昇をもたらすほどの変化が起こる。
地球全体の二酸化炭素の経年変化
図1 地球全体の二酸化炭素の経年変化
気象庁のHPより引用(ppmは体積比で100万分の一を表す)

地球の環境変化は「1000分の1」のレベルでの変化が大きな意味をもつ

 大気中の二酸化炭素は冷たい海水に溶けやすい。そのため、南極海や北極海が他の海域より酸性化が早く進行することが懸念されている。極域の海洋生態系の重要な構成員のひとつに足をパタパタさせながら海水中を浮遊している翼足類という軟体動物(貝の仲間)がいる。浮遊するためには貝殻は軽い方がいい。私たちは世界ではじめて北極海と南極海に生息する2種類の翼足類、ミジンウキマイマイの仲間(図2)の貝殻の微細構造を電子顕微鏡で観察し、構造を決定するとともに、貝殻の厚さを計測した。その結果、貝殻の厚さはわずか5ミクロンほどであることが明らかになった(※2この研究成果はウイキペディアでも引用されている)。5ミクロンとは、1000分の5ミリ。酸性化の影響で貝殻が1ミクロン(1000分の1ミリ)溶けれは、貝殻が20%薄くなることを意味する。貝の生存に重大な影響を及ぼすことはもちろん、それを食べる生物、さらには・・・というようになっていき、生態系に大きな影響を及ぼす可能性がある。
南極海に生息する浮遊性巻貝ミジンウキマイマイの仲間
図2 南極海に生息する浮遊性巻貝ミジンウキマイマイの仲間
(Sato-Okoshi, Okoshiら2010より)

 このように、地球の環境変化は「1000分の1」のレベルでの変化が大きな意味をもつことが多い。しかし、私たちはこの変化に慣れていない。「100%好き」とは言うが「100.1%好き」と言ったら何だか変だ。「今回の総選挙の投票率は64.8%で、前回は59.5%でした。」というアナウンスを聞いても、コンマ以下の数字を気にする人は希だ。ほとんどの人が5%上がったぐらいにしか思わないだろう。しかし、環境科学を学ぶには「1000分の1」の変化も逃さないことを日頃から意識することが重要と言える。

忘れかけていた1000年の時の流れ

 屋久島に出かけてから10年余。忘れかけていた1000年の時の流れを意識する出来事が突然起こった。2011年3月に日本は未曽有の震災に見舞われた。地震が起こる半年前まで宮城県の大学にいた私にとって、これまでの人生にはないほどの大きな衝撃だった。そこでは6人の学生が犠牲になり、お世話になっていた漁協の組合員も流された。地震前の現地を知り、10年以上水産重要種のアサリやそれを食害する外来生物の巻貝サキグロタマツメタ(図3 ※3)の研究を続けていたことから、地震直後から研究室の学生たちと現地に入り、大津波が沿岸に生息する生物に与える影響について研究をすすめている。このようなマグニチュード9クラスの巨大地震は、過去3500年の間に7回つまり、500年おきに1回ぐらいの割合で東北地方を襲っていることが最近わかってきた。その中で、古文書などが残り、はっきり記録があるのが869年に起こった貞観地震である。この時は現在の宮城県多賀城市にあった国府・多賀城の手前まで津波がやってきたことが記されている。奇しくも今回の津波もその遺構の近くまで押し寄せている。1000年以上も前にも同様なことが起こっていたはずだが、環境の変化や生物がどうなったのかについてはほとんど記録がない。数100年ごとに繰り返す大地震と大津波の生物に対する影響を科学的に記録し、記憶し、さらに将来に伝える初めての役目を、私たちは予期せず背負うことになった。また、今回は産業革命以降、陸域の様々な人工物が海に入った初めての地震でもある。縄文時代にも同様の地震があったが、その時は木や草でつくった竪穴式住居が流される程度であったに違いない。放射性物質や石油関連物質などの海洋生態系に与える影響についても長く検討を続けていかなければならないだろう。
アサリを包んで移動するサキグロタマツメタ
図3 アサリを包んで移動するサキグロタマツメタ
(大越 2012より)

  地震・津波の海洋生物に対する影響の研究を進めていた大学院生3人が今春巣立っていった。千葉県の高校教員になったS君は、若い人に自分の見たもの感じたものを伝えていくそうだ。全国漁業協同組合連合会(全漁連)のM君はすでに被災地の漁業復興にも関わっている。学研に入ったT君とは深海に関する本でコラボレーションが実現したばかりだ。津波と生物の研究がまとまったら一緒に本を作りたい。4年生で卒業して横浜八景島シーパラダイスに入ったNさんは来年からは仙台水族館の広報を担当する。震災に関する展示・広報にもかかわるかも知れない。そして、大学院生のS君は今年度、南極地域観測隊に加わり南極に行くことになった。

 1000年の時の流れと1000分の1の変化を実感しながら、フィールドに出かけ、電子顕微鏡を操り、データ解析をしてきた彼らのこれからが、とても楽しみである。

※1 「ママ、南極へ行く!」 主婦の友社
※2 Limacina helicina  http://en.wikipedia.org/wiki/Limacina_helicina
※3 「海のブラックバス サキグロタマツメタ」 恒星社厚生閣

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