サンゴ礁の音を使ってサンゴの生息地や海洋生物を検出する水中サンゴ礁ロボットの代表的な画像。画像クレジット: ChatGPT。 小型の自律型水中ロボットは、サンゴ礁上で生物活動が異常に活発な領域を特定する新しい方法を科学者に提供しています。このシステムは、ダイバーとカメラのみに依存するのではなく、水中音声記録とサンゴ礁の視覚的観察を組み合わせています。 ウッズホール海洋研究所によると、米領バージン諸島でのフィールドテストで、ロボットは、魚の密度がサンゴ礁の他の場所よりも約25倍高い大きな柱状サンゴ構造の周囲のホットスポットを繰り返し特定した。このシステムは水を通して生体音を追跡することもでき、制御された実験で最大80メートルの距離から音源を追跡することに成功した。ウッズホール海洋研究所(WHOI)の研究者によって開発されたこの技術は、CUREE(Curious Underwater Robot for Ecosystem Explorationの略)と呼ばれています。聞くだけでなく見ることもできるロボット従来のサンゴ礁の研究は、観察結果を収集するためにダイバー、カメラ、その他の機器に依存することがよくありました。これらのアプローチでは詳細な観察が可能ですが、その範囲と期間は水中での作業の実際的な制約によって制限される可能性があります。 CUREE は、複雑なサンゴ礁環境を自律的に移動し、生物活動が異常に高い領域を探索しながら情報を収集するように設計されています。このロボットは、カメラと、海洋動物が発する音を記録する水中マイクであるハイドロフォンを組み合わせています。車載コンピュータは、車両の移動に応じて音声信号と視覚信号をリアルタイムで分析します。カメラは近距離で詳細な情報を提供しますが、音響センサーはロボットから離れた場所での生物学的活動を検出できます。2 つの検出方法は、互いの制限を補い合います。 カメラは種レベルの情報を提供できますが、それは比較的短い距離に限られます。音響信号はより広範囲にわたる情報を提供できますが、種レベルでの情報が少なく、騒がしいサンゴ礁環境では位置を特定するのが困難な場合があります。したがって、CUREE は、カメラを使用して近距離で検査する前に、音声を使用して対象領域の位置を特定します。サンゴの構造物が目立った研究チームは2022年から2024年にかけて米領バージン諸島のジョエルズ礁への3回の遠征中にこのシステムをテストした。 CUREE は一貫して同じ領域を生物学的ホットスポットとして特定しました。目視による調査では、構造物付近の魚の密度がサンゴ礁の他の部分に比べて 25 倍近く高いことが判明しました。この結果は、海洋生物がどこに集中しているかを理解する上でサンゴ礁の構造が重要であることも示している。複雑なサンゴ礁の構造は避難所と採餌の機会を提供しており、一部の地形がより高い動物の集中を支えている理由を説明するのに役立つ可能性があります。 これらの微細なホットスポットを検出できれば、同じサンゴ礁の隣接する部分が非常に異なるレベルの生物活動を支えている理由を研究者が調査するのに役立つ可能性がある。このロボットは、特定の生体音にズームインすることもできました。制御された実験では、CUREE は最大 80 メートルの距離から音源を追跡し、別のテストでは自然のサンゴ礁のホットスポットに自律的に収束しました。このシステムは個々の動物を追跡することもできます。 これまでの CUREE 実験では、カマスやアカエイの自律追跡が実証されており、ロボットがサンゴ礁観察の一環として移動する動物をどのように追跡できるかを示しています。 […]