魚の養殖場が気候変動の解決策の一つになる？

新しい研究は、魚の健康と炭素回収の双方にとって利点がある可能性を示しています。その解決策の重要な鍵は意外なものでした。

文：Emma Bryce
2025年1月24日

新しい研究モデルによれば、養殖場に鉄を加えることで、養殖集約国において少なくとも年間1億トンの二酸化炭素を回収することができます。これは、農業や畜産業に関連する世界的な排出量のうち5〜7％を占める養殖事業の二酸化炭素による影響を、ほぼ相殺するのに十分な量です。

皮肉なことに、この解決策の一部は、養殖場が生み出すもうひとつの汚染問題である大量の硫化水素に関連しています。硫化水素は、海洋堆積物のような低酸素環境で微生物が有機物を捕食する際に発生する有毒ガスです。工業的な養殖場では、囲いの底に沈む魚の糞や余分な飼料によって硫化水素が大量に発生します。

たとえ低レベルであっても、微生物が発生させる硫化水素ガスは養殖場での魚の大量死を引き起こし、養殖場が存在する湖や海の生態系に波及効果をもたらします。

しかし、研究者たちが『Nature Food』誌に掲載された新しい研究で説明しているように、鉄鉱石は硫化水素ガスと自然に反応して硫化鉄を形成します。また、このミネラルは養殖場の下にある堆積物に隔離され、魚に毒を与えません。この研究において重要なことは、水中に硫化鉄が増加すると、水のアルカリ性も増加するということです。そしてアルカリ性の水は、より多くのCO2を吸収し、安定した形に変換することができます。

イェール大学の博士研究員で、今回の研究の主執筆者であるMojtaba Fakhraee氏は、「アルカリ度が高いと、水は大気中のCO2をより多く吸収し、重炭酸塩と炭酸塩に変換する。それは長期的に安定した形で水中に貯蔵される」と指摘します。

この興味深い発見に基づき、研究者たちは、魚を殺してしまう硫化水素と温室効果ガスの排出という2つの課題に取り組むため、世界の養殖場に鉄鉱石を撒いたらどうなるかをシミュレートするモデルを開発しました。彼らのモデルは、様々な環境条件下で、海洋堆積物中の炭素、鉄、硫黄の循環をシミュレートし、数カ国の養殖を調査して結論を導き出しました。

主な発見は、鉄鉱石を加えることで、中国のような養殖業が盛んな国だけでも、年間1億トンのCO2を隔離できるということです。一般的に、この成分を散布すれば、養殖場1ヘクタールあたり年間2～10トンの炭素を隔離できると研究者たちは計算しています。中国とインドやインドネシアといった他の養殖魚の主要な生産国を合わせると、鉄鉱石で2,500万トンから1億4,000万トンの炭素を封じ込めることができる、と研究者たちは述べています。

国や状況によるものの、この鉄鉱石を使う方法は養殖業が現在排出している排出量の平均50％、最大で100％を吸収する可能性があります。「この方法は、養殖業をカーボンニュートラル、あるいはカーボンマイナス産業に変える可能性を秘めている。これは気候変動に対処し、持続可能な食糧生産を確保するために極めて重要なことだ」とFakhraee氏は言います。

この方法は、極めて低炭素な食肉タンパク源を作り出すこともできます。鉄鉱石を散布することで、養殖魚のタンパク質1グラムあたりの炭素排出量を0～20グラムに減らすことができます。牛肉のタンパク質1グラムにつき240グラムのCO2が発生するのに比べれば、はるかに少ないものです。鉄を加えることで、毎年何千もの魚を死なせてしまう硫化水素を抑制し、水域をより清潔で健康に保つこともできます。

一方、鉄鉱石の採掘と輸送にはコストがかかります。しかし、研究者たちがこれを炭素除去の価格に加味して計算したところ、養殖場から除去される炭素1トンにつき100ドルから300ドルという比較的小さなコストであることがわかりました。これは、他の炭素除去技術のコストとほぼ同じだと言います。重要なのは、この金額は炭素の社会的費用よりも低いということです。

鉄鉱石の利用には注意点があり、環境への影響を調査するためには実地調査が必要だと研究は指摘しています。しかし、養殖場は気候変動に好影響を与える興味深いものでもあります。養殖業は世界的に成長しており、2030年までに22％（ほぼ4分の1）拡大すると予想されています。その段階で、養殖セクターは私たちが消費する魚の53％を供給することになります。それに伴い排出量も増加し、それと同時に炭素を回収する可能性も、硫化水素の量が急増することで高まる可能性があります。養殖場はまた、私たちが直接管理する場所でもあり、このような環境に介入することで、この食料システムと地球の健康に具体的で測定可能な効果をもたらす可能性があります。

結局のところ、この発見は「養殖の二酸化炭素排出量を削減すると同時に、環境にも利益をもたらすという2つの解決策を提示するものだ」とFakhraee氏は言っています。

出典：Fakhraee and Planavsky. “Enhanced sulfide burial in low-oxygen aquatic environments could offset the carbon footprint of aquaculture production.” Nature Food. 2024.
画像：Envato