食物連鎖と人間

2020年08月19日

所属:高知工科大学

インターン生:N.Hさん

食物連鎖と人間の写真

食物連鎖とは、生物群集内での生物の捕食(食べる)・被食(食べられる)という点に着目し、それぞれの生物群集における生物種間の関係を表すことを指します。この自然の摂理により生態系のバランスは保たれています。しかし人間の環境開発によりこの生態系が崩れているという話があります。はたしてそうなのでしょうか。

生態系とは

生態系とはそこに生息している生物たちの食物連鎖と、その周辺の森林や土壌、海や川、気候状況などの重なり合った環境がバランスを取り合っている状況をいいます。

水中の小さなプランクトンなどを大きな生物が食べ、その排泄物や日光を利用して植物が育ち、その植物を食べる動物のための環境が出来上がる、というように食物連鎖により食べつくさない程度の量に環境は整っていきます。この関係があればどんなに小さくてもそれは生態系と呼ばれ、生物が存続するのに欠かせないものとなっています。ではこの関係が壊れるとはどういう状態なのでしょうか。

崩壊の原因

本来生態系の崩壊や変化はそう簡単に起こるものではありません。火山の噴火により植物がすべて燃えてしまったり、隕石により周りの環境が突如大幅に変わったりなどの天変地異により引き起こされるものです。

では他にはどのようなことが考えられるでしょうか。人間が地球にもたらした異常を簡単におさらいします。温暖化、は地球の持つサイクルを壊す原因の一つです。温暖化とは地球規模の気温の上昇などを引き起こす災害です。温暖化の原因は二酸化炭素などの温室効果ガスの増加によるものではないかという見解が一般的です。

この温室効果ガスが産業革命以降の化石燃料の使用や森林の減少により地球の正しいサイクルでは処理できないほど大気中の温室効果ガスは急激に増加しています。この数十年の間には温暖化による異常気象の発生率も増えています。大型台風や集中豪雨、長期間の干ばつなどが毎年、世界各国で起こっています。これは地球全体の平均気温が高くなっているために、気候が安定しなくなっていることが原因です。

また、エルニーニョ(南米ペルー沖の海面水温が、平年から見た基準より5℃以上高い月が続くと、アメリカ沿岸から太平洋の真ん中へ、アジア沿岸から太平洋の真ん中へ向かって温かい水蒸気が集まり上昇気流によって雨を含んだ雷雲が生まれる現象のこと)やラニーニャ(南米ペルー沖の海水が低くなることでアジア沖に温かく湿った水蒸気が集まり、ミクロネシア諸島やポリネシア諸島沖周辺に雨を大量に降らせる雷雲を発生させる現象のことです。

南米ペルー沖の海面水温が平年の基準値より5度以上低くなる期間が6ヶ月以上続くと、ラニーニャが発生したと断定されます)といった海面温度が関係している異常気象の発生率が高くなっていることからは、海が果たしている温度調節機能が弱まっている事もわかります。こういった気候の変化や異常気象が続くことで、環境が変わったことにより動物たちの生息域が変化したり作物の収穫率が下がってしまうという影響が現れています。

本来地球という星は気温の低い氷河期と温暖な間氷期を繰り返しており今は間氷期に当たります。ならばこの温暖化も自然なことなのではないか、と思うかもしれませんがそれを差し引いてもここ数百年での地球の変化はとても自然現象だけで起こるものとは考えにくいです。しかもこの地球温暖化から始まる様々な問題が出てきます。

海面上昇、温暖化による問題の中で割とよく聞く問題ですね。現在北極の氷が年々少しずつ薄く小さくなっています。それにより白熊などの野生動物の生息域が減少しています。北極には海の上に浮かんでいる氷とグリーンアイランドなどの陸地の上に乗っている氷の二種類があり白熊やアザラシの生息地の多くはこの海に浮かぶ氷の上です。

しかし実は北極の海の氷は海面上昇には関係ありません。なぜなら質量保存の法則により物体の状態が変わってもその質量が変化しません。これにより海が凍ってできた海に浮かぶ氷が解けても海面は上昇したりしないのです。しかし氷が解けて海水の色が濃くなると地球の熱吸収率が上がりそれは地球温暖化の原因の一つになります。

また白い色には、光を反射する効果があります。ですから、北極の分厚い氷は、宇宙からの紫外線や赤外線を跳ね返す働きもしているため、氷が多い北極や南極は赤道に比べて熱量が少ない地域なのです。

ですから、気温が上昇し、氷の面積が少なくなるということは、跳ね返す熱と太陽光線の量が減ってしまうため、熱が入り込みやすい状態にしてしまうというこ都になります。海面上昇の原因は南極や山脈の氷が海に溶け出すことで起こります。これらの氷は何百年も前から少しずつ溶け出していましたが、冬になれば溶け出した料と同じくらいの水分が氷床にの上に降ることで極端に溶け出すことはなく、海水の塩分濃度も水量もほぼ一定を保っていました。

しかし2000年以降氷床が溶け出す速度は増加しており、この水は淡水なので海に流れ出すと海水の塩分濃度が下がってしまい、水質や温度の変化でサンゴや魚の生息域が変わってしまいます。また塩分濃度低下により海流の循環が滞り、赤道の周辺で熱を吸収した海水が北半球で冷やされて赤道に戻るという地球の気温調整機能が働かず北半球の国の海域が沈んだり極寒の地域になる可能性もあります。

これも生態系に影響を及ぼします。人間は移動できますが動植物はすぐには動くことはできないのです。ただ海面が増えることは問題ではありません先ほども言ったように地球は氷河期と間氷期を繰り返しており、今より海面の上昇していた時代もあったといいます。しかしそれは何千年もかけて行われた地球の循環の中でのことであり、これがあることで氷河期に増えた大陸のおかげで生命は新しい土地に渡ることができました。問題視されているのは海面上昇ではなく、何千年もかけて行われるそれが今までとは比べ物にならない速度で進行しているということです。

環境汚染、先ほど水質や水温の変化で海生生物の生態系に影響を与える話をしましたが環境汚染も海の生態に影響を及ぼします。赤潮、青潮は水質汚染によりおこるプランクトンの異常発生現象で、工場や生活排水が河川に流れ出してしまうことで起こります。異常発生したプランクトンによってその水域の酸素がどんどん消費されてしまい魚は生息できなくなります。

また大量のプランクトンに日光を遮られることでサンゴに共生する褐虫藻が光合成をおこなえずサンゴは栄養が貰えず、水中に酸素を吐き出す役割をこなせません。これによりサンゴは白化を起こしサンゴを生息地とする魚たちはいなくなり光合成のできなくなった植物は枯れてしまいます。これらは動植物の生態系だけでなく、漁業に滞りが生じ産業に影響を与えるのはもちろん、まだ廃水処理されていなかった時代には工場からでる水銀に汚染された魚を食べた人たちが水俣病に感染し多くの死者が出ました。

生物の体内で分解することのできない水銀は人間だけでなくプランクトンや改装にも影響を及ぼし、それを餌とする魚たちは河を渡り周辺地域にも多くの被害を出しました。またカドミウムにより同じく水質が汚染され、体中ののカルシウムに影響を与えイタイイタイ病が生まれ多くの犠牲が出ました。タンカーなどで運ばれる重油が海に流出すれば周辺海域だけでなく周辺に生息する海鳥にも多くの被害を与えることが確認されており、海上ということもあり簡単には取り除くことはできません。

環境汚染とはこれらだけでなくもっと身近に起こっており、公園やコンビニ、海岸などでのポイ捨てやごみ箱からあふれているごみも環境汚染です。国や市町村などは見回りを増やしたりゴミ箱を店内に設置するなど対策をしてきましたが人間にはほとんど効果は得られず野放しにされていることも多いです。公園に捨てられたたばこやビニールは土壌汚染に繋がりますし、海岸のごみでけがをする海鳥や環境が変わりすぎて卵を産みにこれない亀などの生態系を破壊しています。

前半の赤潮や水俣病などは日本では1970年代に法律が制定され、ほとんど起こることはなくなりましたが、中国や韓国ではまだ対策がされていない地域も多いです。それにより引き起こされる公害には酸性雨や黄砂などがあります。大気中に存在する酸性汚染物質が含まれた雨のことで、霧や雪なども含めて「酸性雨」とばれる酸性降下物の一つです。もともと大気中には酸性物質である二酸化炭素が含まれているため、公害の少ない環境でも若干酸性になっています。また、自然状態でも中国から風に乗って運ばれてくる黄砂や火山灰などには、酸性物質の含まれたガスやチリが多く含まれているため地域や環境によって雨や雪、霧が酸性になる場合もあります。

そのため、産業活動や生活環境によって成分が変化しているかどうかは、Ph地が5.0以下の場合や公害・大気汚染物質が含まれている量を観測することで判断されています。中国上空で生成された雲が酸性物質や他の有害物質を吸収しながら大きくなり、日本上空に雨を降らせることで人体や植物に悪影響を及ぼします。酸性雨が多く降る土地は汚染され新しい木々が生えてこなくなり土壌の栄養が失われてしまいます。黄砂はゴビ砂漠の砂がはるか上空まで打ち上げられることで風に流され飛んできています。

この砂は非常に極小であり大量に吸い込まなければ影響はありませんが、こちらも酸性雨と同じく中国や韓国の上空を通ってくるため多量の有害物質を含んでいます。これらは雨や雪などに混じって土壌にしみこんでしまうため防ぐことが難しい公害となっています。

森林減少、人間により引き起こされた慢性的な問題です。環境開発のために木を切ることで二酸化炭素を処理する環境が崩壊し、さらに温暖化や酸性雨などにより本来育つはずの植物が育たなくなってしまいます。植林などは行われていますが失われるスピードの方が圧倒的に多く対策が追い付いていません。近年注目されているバイオ燃料のための大豆やトウモロコシなどの穀物の値段の高騰を受け、森を切り開き農地を広げる地域があります。これでは化石燃料の代用になる前に森林がなくなってしまい、バイオ燃料の開発には何の意味もなくなってしまいます。

また現在でも焼き畑を行っているところがあります。焼き畑農業は石灰石を土壌に吸収させることで一時的に農作物を育てるという方法ですが近年の異常気象で雨が減ったり酸性雨が降ってくるなどした場合、土地が乾燥してしまいやがて植物が一切育たなくなってしまいます。山や森により空気や水はきれいに保たれ生物が生きることができてきましたが近年ではこの浄化システムも弱まり温暖化が進み続けています。

このまま森林破壊が続けば最悪地球の今の環境が保てず地球に住むことができなくなります。その原因は、もちろん森林破壊や環境汚染など、人間が作り出している現在の地球環境です。特に温暖化は、地球の歴史上でもあまりにも急激に短期間で気温が上昇してしまっているため、大変深刻な状況なのです。私たちが共存していける星であり続けるように、私たちがやらなければいけないこととは何でしょうか。

絶滅する動植物

自然環境は地球上のあらゆる場所でかつてない速度で衰退しており、その最大の原因は人類の食糧とエネルギー需要が拡大し続けているからだといわれています。1970年以来、世界人口は倍増し、世界経済の規模は4倍に成長し、国際貿易の量は10倍に増加しました。この膨れ上がる人類に十分な食料と衣類とエネルギーを与えるため、各地で森林が驚くほどのペースで切り倒されています。

特に熱帯地域の森林は、とてつもないペースで減少しており、湿地帯などは1700年から比べると約13%ほどしか残っていません。温暖化と森林伐採の影響で一番の被害を受けているのは昆虫で全体の三分の一が絶滅危惧種に指定されています。小型動物の食糧であり、あらゆる植物の受粉の助けになり、害虫を抑制し、死体は土の栄養となってくれる昆虫が数を減らせば生態系が崩れるのは明らかです。

拡大し続ける人類の食糧を担っているのは肉や乳製品、魚です。牛などの動物搾取のために広大な面積が切り開かれ、魚は三割が絶滅危惧種に指定されるほど乱獲されています。日本では減少傾向にある人間も世界から見ればさらに数を増しており、このままの食糧需要ペースでは間に合いません。家畜を殖やすために、また自然を犠牲にしなければならないでしょう。直接的な搾取や突然の気候変動、気温上昇による大量絶滅は過去にもありました。

今の状況も地球という長い物差しで見れば短い出来事なのかもしれません。しかし元の地球に戻るには何十万年という時間が必要なのです。とてもではありませんが私たちの直接的な子孫たちは生きてはいないでしょう。

これからできること

ここまで生態系が崩れてしまった原因を簡単に紹介してきましたがほとんどが人間によるものとなってしまいました。しかしたくさんの犠牲のおかげで科学力を手に入れることはできました。現在は世界各国で環境を再生させる事業が展開されています。代表的なものを少し紹介します。

環境税、環境保護や温暖化防止を目的としたもので排出した規制対象物質の量に応じて排出者のみから徴収する課徴金制度。リサイクル可能な物質に始めから税金分を上乗せしておきリサイクルとして回収する際に上乗せ分を返金するデポジット制度。

温暖化防止や環境汚染の対策を目的とした投資に対して一定の金額を国が支払う補助金制度。汚染物質や温室効果ガスを出すものを所持している場合や使用する場合などにかけられる税金制度があります。また、京都議定書で定められた排出権取引にのっとり、企業での温室効果ガスの排出量を排出権として取引する排出権制度もあります。

温室効果ガスには様々な形で炭素が含まれています。温暖化が進む現在の地球は、炭素のバランスが著しく崩れてしまっているため、温暖化を加速させる悪循環をおこしているのです。そこで、炭素を放出する温室効果ガスに含まれる炭素の量、エネルギーを使用した時の炭素排出量にたいして課税するというものです。

「炭素税」と呼ばれるのは、こういった課税の仕組みがあるからです。この課税により、使用量・排出量を抑える目的と温室効果ガスの吸収源となる森林や魚つき林などの整備や環境対策の促進に利用するといった目的があります。海外の環境先進国では、炭素税を含めた環境税の導入に積極的です。しかし、日本国内では環境税の導入を検討している環境省に対して、経団連などが強い反発をしています。

高エネルギー消費型社会の日本で、エネルギーの使用規制や排出規制がかかると、電気エネルギーの使用量も制限されるため、経済面にも影響が出ます。店舗の営業時間が短くなったり、工場の稼働時間が短くなったりする可能性も高く、雇用問題にも発展する可能性もあり、炭素税の導入が進まないのは、高エネルギー消費型の社会やライフサイクルに問題点があると考えられています。

ハイブリットカー、違った仕組みをもつ動力を2種類以上使っている車のことです。例えば、ガソリンエンジンと電気モーターなどを掛け合わせたタイプが日本では主流ですが、海外ではディーゼルエンジンと電気モーターの組み合わせが多いようです。2種類以上の動力により、車に搭載した発電機を使って自家発電を行いながら蓄電し、電気モーターを上手く組み合わせて走ることができる仕組みになっています。

トヨタではクルマの環境負荷ゼロを目指してと題して積極的な二酸化炭素の削減が取り組まれています。工場での製造過程はもちろん走行中も二酸化炭素を削減し、2050年までに、新車1台あたりの平均CO2排出量の90%削減(2010年比)をめざして挑戦を続けています。

私たち個人、国や企業だけが環境問題に取り組むだけでは地球温暖化対策のためには物足りないです。私たちの身の回りにも地球温暖化や環境対策につながる家庭でできるエコロジーな取り組みがあります。ゴミの分別はずいぶん昔から取り組まれており、ショッピングセンターなどにいくと細かいゴミの分別、回収が進められています。

近年ではリサイクル技術も大幅に進化し、その効率も増加傾向にあります。また近年ではレジ袋有料化が制定されました。この法律単体では環境改善にはおそらく繋がりませんが、これにより税収が増えることで植林などの環境改善に生かせるのではないかと思います。このように一人ひとりの活動で少しづつ変えていくことができます。

まとめ

人間は環境破壊により様々な生態系を破壊してきました。その中にはもう修復不可能な環境や絶滅してしまった動植物たちも含まれています。しかしそれによって得られた技術で、これからの地球の未来を選ぶことができるようになりました。

これまでの生活をなるべく続けるための運動もとても大事ですが、一年後のゴミの量を減らすだけでなく1000年後の自然を増やすような政治や法の整備を人間一人ひとりが考える。生活を保つのではなく根本的に変える。今までの失敗をもとに、どうしたら他の動植物たちと共存していけるのか、これまでの地球やこれからの生き物たちへの罪滅ぼしになるよう皆が考えていけたら良いと思います。

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エコモ博士
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