「偽のクジラのうんち」を海に散布して気候変動を食い止める試み

クジラは炭素の循環を通じて海の環境や気候変動にとって重要な役割を果たしていますが、捕鯨などの影響により全体的な数が減少しつつあります。そんなクジラの排せつ物を模した人工肥料を散布し、海が蓄えられる二酸化炭素を増やして生態系の崩壊や気候変動を食い止めようというプロジェクトが、オーストラリアの非営利法人「WhaleX財団」や国際プロジェクトによって進められています。

Scientists Are Crafting Fake Whale Poop and Dumping It in the Ocean | Smithsonian
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多くの種のクジラは獲物が豊富な深海でエサをとりますが、水圧が高い深海では排せつができないため、海面に浮上して用を足します。これにより、栄養が不足しがちな海域に鉄分、窒素、リンなどの栄養素が安定供給されます。

特に重要なのが、海面付近に降り注ぐ太陽光がクジラのふんに当たった際に、食物連鎖の基盤となる植物プランクトンが大量発生することです。

イギリス・ケンブリッジ大学の化学者であるデイビッド・キング氏は「クジラのふんの影響は非常に急速に発生します。クジラが海面に現れてから3～4日後には、数千平方キロメートルの範囲に広大な海の緑地帯が出現するのです」と話しました。

アラスカ大学サウスイースト校の海洋生物学者のハイディ・ピアソン氏によると、クジラのふんで濁った海水である「栄養プルーム」には通常の3～7倍の栄養分が含まれているとのこと。これによって大量発生した植物プランクトンは、光合成を行って自動車480万台分に相当する年間約2200万トンの二酸化炭素を吸収し、その死骸が海の底に沈むことで炭素が長期にわたって海に閉じ込められます。

しかし、過去の産業捕鯨によりクジラの総数は以前よりはるかに少なくなっています。このことは、海面近くでふんをするクジラが減少し、栄養循環が滞って、海が蓄えられる炭素の量が減ることを意味します。

こうした現状を変えようと、WhaleX財団はクジラの排せつ物を人工的に合成する取り組みを進めています。この「合成クジラふん便」の主成分は窒素分で、リンやシリカ、鉄などの微量元素も含まれており、海に散布した場合の機能も本物そっくりになることを目指して開発が進められています。

WhaleX財団の海洋学者であるエドウィナ・タナー氏らのチームは、2021年にクジラ1頭のプルームに相当する偽排せつ物80ガロン(約363リットル)をオーストラリアの東海岸沖に散布する実験を行いました。しかし、成分が分散してしまったため植物プランクトンがどれだけ増えたかを正確に測定することができませんでした。

そこで、タナー氏らが2025年初頭に行う次のテストでは、「バイオポッド」と呼ばれる容器を2～3個使用し、これを使ってクジラ5頭分に相当する偽排せつ物を散布する予定です。このバイオポッドは栄養分を海面にとどめておく役割を果たすほか、ポッド内で植物プランクトンを増殖させることで、吸収された二酸化炭素の量も正確に計測できるとのこと。

WhaleX財団の最終目標は、「デッドゾーン」や「海の砂漠」とも呼ばれている栄養分が乏しい海域300カ所に偽排せつ物を散布し、年間15億トンの二酸化炭素を除去することです。

クジラのふんを人工的に再現しようとしているプロジェクトは、WhaleXだけではありません。ケンブリッジ大学のキング氏が率いる国際海洋バイオマス再生プロジェクトでは、焼いたもみ殻をまぜた栄養豊富な粉を海面に散布するアプローチを採用しています。栄養液ではなく粉末を使うのは、栄養分をなるべく長く海面にとどめておくためです。

また、今後は2022年にフンガ・トンガ＝フンガ・ハアパイ火山が噴火した際の粉じんや、グリーンランドの氷床が花こう岩の岩盤を削った際に発生する微細で栄養豊富な粉末を採取して海に散布することも計画されています。これらの粉末が植物プランクトンの大量発生を引き起こすことは既に確認されているとのこと。

実験がうまくいき次第、キング氏らのチームはトンガとツバルの海に粉状の偽排せつ物をまく予定で、既に両国の当局はマグロなどの重要な海洋資源の減少を食い止めるための対策としてこの手法に関心を示しています。

キング氏は「クジラのふんの機能を模倣できれば、おそらく40年から50年ほどで、海の魚類、哺乳類、甲殻類の個体数を400年前の水準に戻すことができると、私たちは考えています」と話しました。

こうしたプロジェクトには、科学的な課題が残されています。どちらのプロジェクトにも関与していないピアソン氏は、実際にどれだけの炭素が海底に隔離されるのかや、食物連鎖に取り込まれる栄養素の量などがまだ正確にわかっていないことなどを指摘して、「これは派手なアイデアです」とコメントしました。

また、法的な課題もあります。WhaleX財団はオーストラリアの農業・水・環境省から国内での実験についての承認を取り付けていますが、海に栄養を散布することで有害な藻類の大量発生が起きるのではないかと懸念する声も多いとのこと。

特に、国際的な展開するとなると、海洋に排出される物質を規制している国際法であるロンドン条約に抵触してしまうため、プロジェクトを拡大するには、偽排せつ物が海洋の生態系に有害な影響を及ぼさないことを証明する必要があります。

しかし、もし有効だと立証されれば、偽のクジラの排せつ物は世界的な炭素削減の試みの重要な一部となります。ピアソン氏は、これらの取り組みについて「私は、自然を参考にした人類の革新的な取り組みにはいつも拍手を送っています。なぜなら、長年の進化の課程で最初に、そして最もうまくいく解決策を見つけてきたのは、常に大自然だからです」と話しました。