テクノロジーによって、アマゾンのあらゆる地域で希少種を調査できるようになり、研究者はアマゾニアの生物多様性の水準についてさらに解明を進めています。
カメラトラップや受動音響モニターなどの技術的手段を用いて継続的にデータを収集することで、動物の生息地に人が干渉することなく知見を得られます。
このテクノロジーにより、気候変動などの攪乱が動物の生息状況や行動にどのような影響を及ぼしたかを、研究者が明らかにできます。
熱帯林は地球の陸地の12%を覆いながら、陸上に生息する全種のおよそ3分の2が生息しています。南米の広大なアマゾン川流域とギアナ楯状地に広がるアマゾニアは、世界に残る熱帯林の中で最大の広がりを持ち、地球上のどの陸上環境よりも多くの動物種が生息しています。
昆虫や棘のあるヤシが生い茂る、暗く密集した森林で野生動物を見つけるのは、常に困難です。これは、アマゾニアの生物多様性そのものの特性によるものです。個体数の多い種は少数で、十分な調査が難しい希少種のほうが多く存在します。
どの種が生息し、それらが環境とどのように関わっているかを理解することは、生態学と保全にとって極めて重要です。気候変動、伐採、木材の燃焼といった人為的な攪乱の影響に関する不可欠な情報が得られます。さらに、残りの木々をそのまま残し、1本か2本だけを伐採する択伐のような、持続可能な人間活動を把握することにもつながります。
「BNPのバイオクライメート・プロジェクト」の一環として、こうした課題を克服し、アマゾンの野生動物への理解を深めるため、カメラトラップや受動音響モニターなど、さまざまな技術的手段を導入しています。これらの装置は、人が干渉せずに継続してデータを収集できるため、動物たちの生活を妨げず、従来の調査より多くの情報を得られます。
アマゾンの木々の間に潜む目
カメラトラップは、周囲で動物が動くなど、活動に変化があると作動する小型装置です。ブラジル北西部パラー州のタパジョス国有林で行う現地調査では、欠かせない役割を果たしてきました。気候変動などの攪乱が、自然の過程を支える動物の生息状況や行動に影響を及ぼしたかどうかを調べることができます。
森林の再生を可能にする動物による種子散布も、こうした過程の一つです。動物は果実を食べたり、木の実を運んだりして、種子を別の場所に排出または落とします。私たちの研究では、調査区内の樹種の少なくとも85%で、動物が種子を散布していることが示されました。
また、こうした動物の多くが攪乱によって大きな影響を受けることも分かっています。種子を散布する種が失われる影響をより深く把握するには、どの種がどの植物をどれほど遠くまで運ぶのかを知る必要があります。
アマゾンの調査地で果実のなる木の根元にカメラを設置し、どの種がどの果実を食べ、森の中に種子を運ぶのかを明らかにしようとしました。
調査では3万時間を超える映像が撮影され、そのうち5,459本に動物が映っていることが分かりました。鳥類と哺乳類を合わせて152種が記録され、絶滅危惧種のクロハゲインコ（Pyrilia vulturina）など、希少種の記録も得られました。
映像からは動物の行動に関する驚くべき知見も得られました。例えば、オセロット（Leopardus pardalis）がハイイロフクロネズミ（Didelphis marsupialis）を狩る様子、オオアリクイ（Myrmecophaga tridactyla）が背中に子どもを乗せて運ぶ様子、さらには好奇心旺盛なメスのフサオマキザル（Sapajus apella）がカメラを調べた末、地面に投げ落とす様子まで捉えられました。
カメラトラップは、人目につきにくく夜行性のことも多い哺乳類の生態を知るうえで重要な知見をもたらしました。ここでは、オオアリクイ（Myrmecophaga tridactyla）が背中に子どもを乗せて運ぶ様子や、オセロット（Leopardus pardalis）がハイイロフクロネズミ（Didelphis marsupialis）を狩って食べる様子、そしてアメリカバクが果実を食べる様子が見られます。
動物との作業は決して簡単ではありません。このフサオマキザル（Sapajus apella）はカメラトラップを嫌がり、木から投げ落としました。
重要なことに、果実を食べる48種も記録されました。その中には、アメリカバク（Tapirus terrestris）のように、体が大きいため大型の種子をより遠くまで散布できる、重要な種子散布者と考えられている種も含まれます。
私たちの研究では、シロガシラホウカンチョウ（Penelope pileata）などの鳥類や、シルバーマーモセット（Mico argentatus）、アマゾンノロジカ（Mazama nemorivaga）などの哺乳類が、果実をよく食べることが示されました。調査地域ではこうした種の多くが過剰に狩猟されており、森林の再生に連鎖的な影響を及ぼす可能性があります。
森林内で種子散布を担う重要な種は数多くいます。カメラトラップにより、果実のなる木を訪れる種が分かりました。これらの映像には、シルバーマーモセット（Mico argentatus）、シロガシラホウカンチョウ（Penelope pileate）、アマゾンノロジカ（Mazama nemorivaga）が果実を食べる様子が映っています。
息づくアマゾンの森
一方、音響レコーダーは、種数の豊富な鳥類群集のリストを作成するうえで重要です。密林では鳥の姿を見かけることはまれですが、鳴き声からその存在が分かります。
鳥類学者が熱帯の鳥を調査する際は、調査を実施できる回数に限りがあります。個々の地点に戻ることが、移動や運営上難しい場合が多いためです。そのため従来の調査では、1回あたり5分から15分ほどかける一方、各調査地点で繰り返す回数は限られていました。その結果、鳥が最も活発な時間帯、一般に「夜明けの合唱」と呼ばれる日の出後2時間のうち、ごく一部しか調査できません。
しかし、鳥は皆同じ時間にさえずるわけではありません。ごく早朝に鳴く種もあれば、少し暖かくなり、日が十分に昇るまで待つ種が大半を占め、さらに遅く活動を始める種もいます。調査回数が少ないと、時間帯全体を網羅して生息種をすべて検出するのは困難です。さらに、数日だけの調査では、天候やその日の捕食者の有無といった要因で、検出される種が大きく変わることがあります。
私たちの研究では、自動音響レコーダーを設定し、15秒の短い録音を240回、合計1時間分行うことで、人による調査と同じ合計時間となる15分間の調査を4回行う場合と比べ、各調査地点で50%多くの種を記録できることが分かりました。調査回数を増やすことで、調査期間をより多くの日に分散できましたが、何より重要なのは夜明けの合唱の時間帯全体を網羅できたことです。アマゾンの森には、日の出の15分前から15分後までに鳴くことを好む種の小さなグループがいると分かりました。その時間帯に複数回調査しなければ、こうした種を検出できる可能性は低く、自動レコーダーを使って初めて可能になります。
より網羅的な調査により、こうした生物多様性が極めて豊かな地域に生息する種だけでなく、森林の伐採や焼失によって姿を消す種についても、より正確に推定できます。この方法により、各地点で合計わずか1時間の調査を行い、29地点で224種の鳥を検出できました。
手つかずの森林と攪乱を受けた森林に生息する種の比較から、以前の研究で示された次の結果も確認されました。攪乱を受けていない原生林には固有の鳥類群集が存在し、択伐や山火事によって森林が損なわれると、それらは失われます。
2018年8月6日06:55に、攪乱を受けていない原生林で録音した音声です。11種の鳥の鳴き声が収録されており、灰色アリモズ（Myrmotherula menetriesii）やツグミモズ（Myrmotherula Campanisona）など、通常は状態の良い森林でしか見られない種も含まれています。
音響レコーダーによって長期間にわたるデータ収集も可能になり、これまでに1万時間を超える録音を蓄積しました。
しかし、これほど大規模にデータを集めると、科学者がすべての録音を聴くのは現実的ではありません。そこで新しい分野である生態音響学では、音風景全体を特徴づける統計的手法が開発されました。これらの音響指標は振幅と周波数の変動を測り、音風景がどれほどにぎやかで変化に富んでいるかを数値化します。個々の音を識別する必要がないため、大量の音響データを効率的に処理できます。
音響指標を用いて、攪乱を受けていない原生林には固有の音風景があることを示しました。それは機械学習の手法で識別できます。こうしたデータを使えば、火災や伐採などの影響を受けた音風景を比較し、最も大きな影響を受けた種群を見分けられます。
結論として、カメラトラップと音響レコーダーがあれば、研究者が森にいないときでも、森の中に目と耳を置くことができます。テクノロジーの進歩に伴い、最新の手法を活用して動物の行動と生態への理解を深め、動物の生息地の価値をより正しく評価し、保護する方法を探っていきます。
特に、種を識別し、場合によっては同じ種の個体を見分ける深層学習モデルの開発を目指しています。自動レコーダーが撮影した画像や録音した音声により、動物の個体数や行動を理解する新たな方法が開かれ、熱帯林に生息する動物たちの知られざる世界について、新たな知見が得られています。
