デューク大学の大学院生2人が、森林炭素を測定する革新的な新技術を開発しています。
アーロン・バーダニアーとラムジー・メイグスは、小型の無人航空ドローンにGPS誘導式の光検出・測距（LIDAR）センサーを搭載すれば、1日あたり1,000エーカーを超える森林地の森林炭素を正確に測定できると考えています。
技術が完成すれば、土地所有者、とりわけ急速に拡大する都市部内または近郊に小規模な土地を所有する人々にとって、森林地の炭素オフセットとしての価値を算定することが、はるかに容易かつ迅速で、低コストになる可能性があります。
これにより、小規模な土地所有者が森林地を開発するのではなく保全するための、新たな、そして非常に説得力のある動機が生まれる可能性があります。
「小規模な家族所有地は、都市と農村の境界地域で最初に開発されることがよくあります。また、オフセット開発事業者が現在用いている高額な測定を正当化するには小さすぎるため、炭素オフセット事業にとって未開拓の市場でもあります」と、デューク大学ニコラス環境学部で森林生態学を専攻する博士課程の学生、バーダニアーは述べます。「私たちの技術で炭素測定の費用を下げれば、小規模な森林地を炭素オフセット市場に組み入れることが実現可能になります。」
数百エーカーから最大10,000エーカーに及ぶこともあるこうした森林の炭素測定には、従来の地上サンプリング法では数週間かかり、訓練を受けた作業員のチームも必要だと、バーダニアーは説明します。しかも、そうして測定しても、炭素オフセットの購入者が望むほど正確な貯蔵炭素量を得られない可能性があります。従来の森林調査は、限られた数の標本区画から収集したデータに基づくためです。
これに対し、バーダニアーとメイグスが開発している、LIDARを基盤としドローンを活用したリモートセンシング技術は、個々の樹木のレベルまで、炭素貯蔵量やその他の主要な森林特性を測定できるほど高度です。
「私たちの技術なら、森林地に貯蔵された炭素の価値を、正確かつ手頃な費用で、迅速に最大限引き出すことができます」と、森林学修士（MF）と経営学修士（MBA）の両課程に在籍するメイグスは述べます。「地上で作業する人数を減らしながら、1日で測定値を収集し、データを処理できます。そして1週間以内に土地所有者向けの詳細な報告書を作成できます。」
バーダニアーとメイグスは、新技術を販売するため、スタートアップ企業Canopy Scientificを立ち上げました。
先月、2人はノースカロライナ州職員信用組合が後援する、学生主導のスタートアップを対象とした州規模のコンテストで、2位と賞金25,000ドルを獲得しました。パット・マクロリー知事とジェームズ・ハント前知事（上の写真でバーダニアー、メイグスとともに写っています）が賞を授与しました。
賞金は、必要な遠隔操作式ドローンの価格15,000ドルと、LIDARセンサーアレイの費用12,000ドルを賄うのに大いに役立ちます。バーダニアーとメイグスは、残りの費用に加え、Canopy Scientific独自の森林炭素モデリングツールとなる複雑なアルゴリズムとソフトウェアの開発で発生する追加費用を賄うため、今後数か月で他の資金調達の機会を探る予定です。
この夏、地元の森林で行う非商用の実地試験が順調に進めば、法人を設立し、商用ドローン運航許可を連邦航空局に申請して、有料顧客を探し始めます。
「この技術の市場潜在性は非常に大きいです」とメイグスは述べます。「小規模な家族所有の森林や農場という主要な対象に加えて、より大規模な森林所有者や炭素オフセット開発事業者とも契約し、あらゆる規模の森林、ほぼどのような地形でも、業務を効率化するサービスを提供できます。」
若干の調整を加えれば、この技術は森林内の生息地の連結性、種の多様性、その他の主要な環境指標の測定にも利用でき、保全団体、政府機関、科学者、測量士、土地計画担当者にも役立つでしょう。
この新技術のアイデアは、バーダニアーがニコラス環境学部で、環境イノベーションと起業の実務教授ジェスコ・フォン・ウィンドハイムが担当する授業を受講していたときに初めて生まれました。フォン・ウィンドハイムはその後、Canopy Scientificの教員アドバイザーを務めることに同意しました。
「ジェスコのおかげで、森林生態学や統計学の科学的研究を、人々や市場が価値を認めるものに変える方法を考えるようになり、ドローン技術を使って森林炭素をより良く測定する方法を開発するアイデアを思いつきました」とバーダニアーは述べます。「アイデアを思いついた後、森林管理の業界側で豊富な経験を持つ人を探したいと思いました。そこでラムジーに声をかけました。彼は優れたビジネス感覚を持ち寄ってくれます。」
ニコラス環境学部におけるバーダニアーの博士課程指導教員は、環境科学のニコラス教授ジェームズ・S・クラークです。メイグスの森林学修士課程の指導教員は、森林経済・管理学のクラレンス・F・コースティアン教授ジェフリー・ヴィンセントです。
この記事は、 Dukeとの協力により掲載されています。掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味するものではありません。
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著者：ジェスコ・フォン・ウィンドハイムは、デューク大学の環境イノベーションと起業の実務教授です。ジェフリー・R・ヴィンセントは、デューク大学ニコラス環境・地球科学部の森林経済・管理学、クラレンス・F・コースティアン教授です。ジェームズ・S・クラークは、デューク大学の環境科学、ニコラス教授です。
画像：南スマトラ州のアブラヤシ農園を上空から撮影。REUTERS/Beawiharta。
