米国人の肉の食べすぎで小水の汚染物質が問題視される

米国人が必要以上にタンパク質を食べるため小水に含有される窒素化合物が多い。その窒素化合物は畑から流れ出る肥料由来のものに匹敵することが、新しい研究で示された。有毒な藻類の繁殖を促し、大気や飲料水を汚染する可能性がある。

サイエンティフィック・アメリカン

[著者:Sasha Warren]米国では、人々は必要以上にタンパク質を食べている。そして、それは人間の健康には悪くないかもしれないが、この過剰は国の水路に問題をもたらす。窒素化合物は有毒な藻類の繁殖を促し、大気や飲料水を汚染する可能性がある。この窒素汚染は、食用作物を栽培する畑から流れ出る肥料由来のものに匹敵するものであることが、新しい研究で示された。

私たちは、レンズ豆、サプリメント、ステーキなど、タンパク質を過剰に摂取すると、体内で尿素に分解され、窒素を含む化合物が尿として体外に排出され、最終的には汚水として排出される。カリフォルニア大学デービス校の生物地球化学者であるマヤ・アルマラスとその同僚は、タンパク質を多く含む食事が原因で、この窒素が米国の下水システムにどれだけ流されているかを調べようと考えた。

研究者たちは、人口データと、平均的なアメリカ人がどれだけ過剰なタンパク質を食べているかというこれまでの研究結果を組み合わせ、排水中の窒素汚染の大部分(約67~100%)は、人々が摂取したものから生じる副産物であることを突き止めた。

「私たちは、下水の窒素汚染についてはよく考えている。しかし、食料品店に行くとき、食事を作るとき、そして最終的に体内に入れるものなど、私たちが上流で行っている選択によって、実際にどれだけの影響があるのかは知らなかった」

尿素に含まれる窒素は、環境中に入ると「窒素カスケード」と呼ばれる様々な生態系への影響を引き起こす可能性がある。特定の化学条件下で、特定の微生物が存在すると、尿素は分解され、酸化窒素のガスが生成されることがある。これらのガスは大気中に放出され、亜酸化窒素(N2O)は温室効果による温暖化の原因となり、窒素酸化物(NOx)は酸性雨の原因となる可能性がある。

また、藻類やシアノバクテリア(光合成細菌でアオコとも呼ばれる)は、尿素を直接餌とすることもある。窒素のおかげで通常よりはるかに速く成長し、重要な水源を詰まらせ、人間や他の動物、植物に有害な毒素を発生させる可能性がある。そして、藻類が死滅しても、問題は終わらない。藻の死骸を餌とする微生物が水中の酸素を消費し、川や湖、海では多くの水生生物が生存できない「デッドゾーン」が発生する。ピュージェット湾からフロリダ州タンパまで、藻の大量発生は魚の大量死を引き起こしている。

藻の発生を治療することは可能ですが、現在の方法の多くは、粘土粒子や化学薬品を藻の表面に散布して藻を殺し、沈めるもので、有害な生物をすべて除去するには必ずしも有効ではありません。また、これらの方法の中には、さらなる汚染につながるものもあります。メリーランド大学の海洋学者であるパトリシア・グリバートは、この研究には参加していないが、窒素汚染の影響に対処する最善の方法は予防することだと言う。

窒素の環境汚染を防ぐための一つの選択肢は、廃水処理場の改善である。廃水から窒素を90%除去する技術はあるが、現在この方法で処理されているのは米国の下水全体のわずか1%である。中国では、都市下水の4分の3から窒素を除去するための設備に、200億ドル以上の費用がかかっている。しかし、アルマラス教授のチームは、食習慣を変えることによって、窒素汚染をより迅速に抑制することができ、長期的には何十億ドルも節約できることを示唆している。

『Frontiers in Ecology and the Environment』誌に掲載されたこの新しい研究では、米国の現在の人口を年齢別に分類し(50~70歳の成人が最も必要とする)、2055年までの将来の人口を予測した。今世紀半ばまでに、米国の人口は全体的に増加し、高齢者の割合が増えると予想される。

研究者たちは、人々が現在の平均的なアメリカ人の食事をし、代わりにタンパク質の摂取を栄養学的に必要な量だけに減らした場合、環境に排出される窒素の量を計算した。このような食生活の変化だけで、水生生態系に到達する窒素の量を現在より12パーセント、将来的には30パーセント近く減らすことができるという。このような変化は、下水道のインフラが追いつくまでの間、有害な窒素汚染を減らすのにも役立つ。

「多くの人は、私たち全員がベジタリアンになる必要があると考えています。明らかに、それは現実的ではありません。そんなことはあり得ないのです」とグリベールは言う。「ステーキやハンバーガーを楽しむ一方で、次の食事では肉の摂取を控えめにするべきです」と彼女は言う。

アルマラスは、「人間の行動が環境にどのような影響を与えるか、ということが重要なポイントになります。『自分の選択が、同じような選択をしている他の人たちと積み重なれば、実際に良い影響を与えることができるのだ』と理解することは、人々に大きな力を与えることができると思うのです」と語った。

Original Article: Eating Too Much Protein Makes Pee a Problem Pollutant in the U.S.

© 2022 Scientific American.