地球は塩分濃度が増している？人間の活動が自然の「塩の循環」を加速させる！

サイエンスタイムズ記者 馬愛平

メリーランド大学のスージェイ・カウシャル教授と関連機関の研究者らは最近、英国の科学誌「ネイチャー・レビューズ・アース＆エンバイロメント」に論文を発表し、自然の「塩の循環」は主に比較的ゆっくりとした地質学的・水文学的プロセスによって推進され、さまざまな塩を地表にもたらすと指摘した。一方、鉱業、土地開発、農業生産などの人間の活動は人工的な「塩の循環」に寄与し、地球規模での塩の濃度と循環に影響を及ぼしています。この傾向が続けば、人類にとって「実存的脅威」となる可能性がある。

人間の活動は自然の「塩の循環」を加速させる

生態系や環境の汚染物質といえば、まず化石燃料やマイクロプラスチックなどが思い浮かびます。「塩」はそれほど深刻な汚染物質とは考えられていないようですが、この新しい研究では、人間の活動による塩の生産と使用の増加が、地球システム内の塩イオンの自然なバランスを変えていることがわかりました。

ご存知のとおり、塩とは金属イオンまたはアンモニウムイオンと酸イオンから構成される化合物を指し、一般的に使用されている食卓塩である塩化ナトリウムのほか、硫酸カルシウム、塩化銅などの物質も含まれます。しかし、人間が引き起こした塩化は、世界中で推定25億エーカーの土壌に影響を与えており、これは米国とほぼ同じ面積だ。

記事は、人間の活動により、地球上の空気、土壌、淡水が塩分濃度を増しつつあることを示しています。この傾向が続けば、地球はますます「塩分濃度」が高まり、人類の生存に脅威を与える可能性がある。

著者らは、これらの撹乱を人為的な「塩の循環」と表現し、地球規模で相互に関連した塩の濃度と循環に対する人間の影響を初めて特定し、自然の塩の循環と人為的な塩の循環を比較した。

塩を含む家庭用品の使用も「塩の循環」を妨げる可能性がある。

記事は、灌漑、道路の凍結防止、食品の調理、採鉱、建設、廃水処理、さらには洗剤などの塩分を含む家庭用品の使用など、人間の活動が正常な「塩の循環」を妨げ、地中、淡水系、空気中の塩分濃度を増加させる可能性があると指摘している。

たとえば、大規模な過剰灌漑は土壌の塩分濃度の上昇を引き起こし、作物の生産に影響を与えます。また、鉱業や建設業などの産業活動からも大量の塩イオンが放出され、それが廃水排出を通じて淡水資源に流入することになります。

たとえば、道路の凍結防止に塩を使用すると、道路塩の霧化によってナトリウムと塩化物の粒子が生成され、これも環境に影響を及ぼす可能性があります。 2013年から2017年の間に、米国で道路の凍結防止に使用された塩は、同国の総塩消費量の44％を占めたと報告されています。

さらに、この記事では、塩化によって連鎖反応も発生する可能性があることが示されています。例えば、乾燥した湖底から出る塩分を多く含む塵埃は、その地域の雪解けを加速させ、水源を積雪に頼っている地域社会に損害を与える可能性がある。

スジェイ・カウシャル教授は、塩はイオン半径が小さいため、土壌粒子の間に簡単に入り込み、土壌や堆積物中の汚染物質と結合し、環境中を循環して有害な影響を持つ化学混合物を生成すると述べた。 「地球を『生きている』有機体として考えると、塩分が過剰に蓄積すると、重要な『臓器』や生態系の機能に影響を及ぼす可能性があります。」

塩性化は環境と人間の健康を脅かす

研究により、塩性化は淡水資源、土壌の肥沃度、そして人間の健康に影響を及ぼす可能性があることがわかっています。塩分が多すぎると、地下水や河川水が汚染され、塩分濃度が高まり、利用可能な淡水資源が減少し、農業の発展に影響を及ぼします。同時に、塩は植物の成長に影響を与え、脱水症状や中毒を引き起こす可能性があり、また、塩性化は水生生物の発育、生存、死、寄生にも影響を与え、生態系のバランスを崩す可能性があります。

さらに、塩化は人間の健康、特に呼吸器疾患、蚊媒介感染症、精神衛生に直接的および間接的な連鎖影響を及ぼします。たとえば、飲料水中のナトリウムが多すぎると高血圧を引き起こす可能性があり、塩イオンを多く含む塵が大気中に沈着します。吸入、皮膚接触などによる摂取はがんのリスクを高める可能性があります。

記事は、環境限界を超えると、人為的な「塩の循環」が生態系、飲料水、人間の健康、インフラ、地球システムに回復不可能な損害を与える可能性があると指摘している。

そのため著者らは、将来の管理方法を改善するために、人為的な「塩の循環」を研究、定量化、制限するための「塩の安全かつ持続可能な使用のための地球の境界」を確立する必要があると訴えている。