すすけた鳥の標本で昔の大気汚染を測定、135年分

気候変動で注目の「黒色炭素」、影響解明の有力な手がかりに

2017.10.13
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20世紀初頭に工業地帯の内外で集められたハマヒバリ(Eremophila alpestris pratensis)の比較標本。左側は、米国の工業地帯に属していたイリノイ州で、右側は工業地帯から遠く離れた北米西海岸沿いで集められたもの。(PHOTOGRAPH BY CARL FULDNER AND SHANE DUBAY, THE UNIVERSITY OF CHICAGO AND THE FIELD MUSEUM)
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 2列に並べられた鳥の標本。右側の鳥は白い腹をしているが、左側はほぼ全体が黒っぽく染まっている。

 どちらも、同じハマヒバリ(Eremophila alpestris pratensis)という種だ。元々の体の色は白く、喉元は黄色い。標本は自然史の資料として保管されていたものだが、新たな研究で、米国の「ラストベルト(ラストは金属のサビの意味)」と呼ばれる重工業地帯の過去135年間にわたる大気汚染の記録として掘り起こされた。(参考記事:「世界30億人が「たき火」調理、煙害なくすには」

 米シカゴ大学の大学院生シェーン・デュベイ氏とカール・フルドナー氏は、ラストベルト上空を飛んだ5種1300羽以上の鳥の標本を調べ、黒色炭素、いわゆる「すす」がどの程度羽に蓄積されていたかを明らかにした。鳥の色は種によって異なるため、羽に付着した黒色炭素の正確な量は、羽を撮影して反射する光の量で測定した。この論文は、10月9日付けの「米国科学アカデミー紀要(PNAS)」に掲載された。

1904年(上)と1966年(下)のハマヒバリ。羽に蓄積したすすの量が、化石燃料の消費と規制に合わせて変化している。(PHOTOGRAPH BY CARL FULDNER AND SHANE DUBAY, THE UNIVERSITY OF CHICAGO AND THE FIELD MUSEUM)
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 黒色炭素は、主にガソリンやディーゼルエンジン、石炭火力発電所から排出される粒子状物質の一種だ。年に一度しか生え変わらない鳥の羽は、ホコリ取りのようにこの粒子をかき集める。黒色炭素は太陽光を吸収し、反射しない。その性質を利用して、デュベイ氏とフルドナー氏は、これらの鳥を撮影した写真を、黒色炭素が鳥の羽にどれくらい蓄積したかを示す有効な記録としてまとめることができた。

「今は、シカゴの上には青い空が広がっていますが、現在の北京やデリーの写真を見ると、米国でもかつてシカゴやピッツバーグの空がどんなだったか想像できるでしょう」。研究を発表したプレスリリースの中で、デュベイ氏はそのように書いている。(参考記事:「インドで最悪級の大気汚染、PM2.5基準の16倍」

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1901年(上)と1982年(下)のズアカキツツキ(Melanerpes erythrocephalus)。(PHOTOGRAPH BY CARL FULDNER AND SHANE DUBAY, THE UNIVERSITY OF CHICAGO AND THE FIELD MUSEUM)
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