AI搭載船と海洋自律システムは、重要な海洋データを収集するための革新的な新しい方法を提供します。
メイフラワー自律型船（MAS）は、AIと太陽エネルギーを利用して自律的に海洋を航行し、その健全性に影響を与える要因についての理解を深めるための重要なデータを収集します。
将来的には、自律型研究船、ドローン、潜水艇のネットワークが数か月にわたって海上に留まり、データ収集ではなく、データの解釈や対応に、人間の海洋学者がより多くの時間を割けるようになるかもしれません。
1872年から1876年のチャレンジャー号による航海まで、海洋についてはほとんど知られていませんでした。4年間の任務期間中、改造された英国海軍の砲艦は約7万海里（13万km、8.1万マイル）を航行し、それまで知られていなかった4,000種以上の生物を記録し、現代海洋科学の基礎を築きました。
今日では、人間の活動が海洋の健全性に影響を与え、水を汚染し、気候パターンを乱し、生態系を破壊しており、海洋データとそれを収集する船舶への需要はかつてないほど高まっています。
しかし、有人の研究船はコストがかかり、また制約もあります。そこでは人間の安全と福祉が最優先事項であるため、世界で最も重要な資源の一つを理解し保全するためには、新たなアプローチが必要であることは明らかです。
幸いなことに、自律技術の成熟が進んでおり、解決策を提供しています。
地球の肺
気候変動に関する政府間パネル（IPCC）の特別報告書によると、海洋はこれまで以上に温暖化し、汚染され、枯渇し、予測しづらくなっています。毎年、推定800万メトリックトンのプラスチックが海に流れ込み、食物連鎖に入り込んで海洋生物を脅かしています。また、人間の活動によって生じた過剰な二酸化炭素（CO2）を吸収することで、海洋はますます酸性化し、一部の生物の生理的発達に影響を与え、サンゴ礁などの重要な生息地を破壊しています。
陸上の生命にも深刻な影響が及んでいます。アマゾンの熱帯雨林の世界的な重要性は疑いようがありませんが、海洋とそこに生息する酸素を放出する植物プランクトンは、「地球の肺」と呼ばれるにふさわしい存在といえます。私たちが呼吸する空気の約半分を生み出している。
海洋は食料の供給源としても非常に重要であり、30億人以上が主要なタンパク質源として海洋に依存しています。また、食品や輸送から貿易やレクリエーションに至るまでの経済的影響を見ると、海洋および沿岸産業の市場価値は莫大であり、年間約3兆ドル、つまり世界のGDPの5%に相当することがわかります。
海洋科学の10年
国際連合は、海洋の重要性と海洋が直面する脅威を認識し、2020年代を「持続可能な開発のための海洋科学の10年」と宣言しました。さまざまな科学分野を結集するこの取り組みは、海洋環境をより深く理解し、管理するための枠組みを提供します。
「私たちが望む海洋のために必要な科学」を推進することを誓約し、国連の枠組みの重要な優先事項は、包括的な海洋監視システムの開発を含め、データの質と利用しやすさを向上させることです。
現在、海洋科学は、地域や海洋間の連携が不足しており、やや分断された取り組みとなっています。また、非常に負担の大きいものでもあります。100人規模の乗組員が海上で最長1か月を過ごすことがありますが、目的地の遠隔性や悪条件のため、実際に行える科学的調査は1日分程度に限られることがあります。海洋環境の一般的な厳しさと接続性の欠如を考慮すると、多くの人々が海洋科学は自分には向いていないと感じるのも無理はありません。
ここ数か月、COVID-19のパンデミックによって、この状況はさらに悪化しています。各国政府や海洋研究機関が航空便を停止し、研究船を呼び戻したことで、有人の研究プロジェクトやデータの入手可能性が著しく損なわれています。
これらの課題は、「海洋科学の10年」戦略を策定する上での要因の一つとなっています。新たな協働パートナーシップを呼びかける国連は、特に、研究者が海に出られない場合でも、データの収集と共有を継続できる自律技術の開発において、民間セクターが大きな役割を果たすと考えています。
メイフラワー自律型船の紹介
国連の呼びかけに応え、IBMは海洋研究機関「ProMare」を支援し、メイフラワー自律型船（MAS）の技術を提供しています。ProMare。歴史上の別の有名な船にちなんで名付けられましたが、あくまで未来志向の新しいメイフラワーは、AIと太陽エネルギーを利用して自律的に海洋を航行し、その健全性に影響を与える要因についての理解を深めるための重要なデータを収集します。
この新しい船は、海洋探査の未来を示すだけでなく、海洋研究へのアプローチ全体を大きく転換させるものです。ProMareのエンジニアが、IBMのAI、自動化、エッジ技術を融合させて構築した新たな「AIキャプテン」を用いることで、MASは自律航行中に危険を特定し、回避することができます。IBMとProMareの研究者は、水質から、クジラの歌が海洋哺乳類の個体群について教えてくれることまで、海洋に関するあらゆることをより深く理解するために、サンプルや海洋データの収集とその場での分析に関する、AIを活用した新たなアプローチの開拓にも取り組んでいます。
MASは、さまざまな方法で海洋科学を前進させることが期待されています。最も重要なのは、「海洋科学の10年」の優先事項をいくつか実現することです。海洋科学の10年の優先事項を実現し、収集され研究者に提供されるデータの量と一貫性を飛躍的に高めることのできる、費用対効果が高く柔軟性のあるプラットフォームを先駆的に開発します。
将来的には、自律型研究船、ドローン、潜水艇のネットワークが最長6か月間海上に留まり、毎日データを生成して、季節変動を超えて長期的な傾向をより的確に把握し、それに対応できるようになるかもしれません。これらは人間の海洋学者と連携して作業を行い、データ収集ではなく、データの解釈や対応により多くの時間を割けるようにします。
研究そのものにとどまらず、MASは別の重要な目標の達成にも貢献します。それは、一般の人々の関与を促すことです。結局のところ、誰もが役割を果たさなければ、環境を浄化することは不可能です。この船の物語と、その任務における過去、現在、未来の融合、さらに、船の任務ポータルでオンラインでライブ映像やデータフィードを視聴できることにより、MASは海洋の健全性に関する問題への一般の認識を高めるのに役立つでしょう。
大きすぎて潰せない？
150年前のチャレンジャー号探検以来、海洋科学は大きな進歩を遂げてきました。しかし、依然として重大なギャップがあります。現在、海底のわずか約20〜30%しか地図化されておらず、その場合でも解像度は100メートルと非常に低いものです。ビジネスの世界から言葉を借りれば、私たちの海洋は「大きすぎて潰せない」わけではありません。海洋には自己再生する驚異的な能力がありますが、海洋の健全性に対する理解を深めなければ、回復がほぼ不可能な劣化の連鎖を引き起こす危険性があります。
被害があるにもかかわらず、海を救うのに手遅れではありません。国連の「海洋科学の10年」イニシアチブの標語に基づき、史上初めて、「必要なデータを集め、私たちが望む海洋を実現する」能力を根本的に変革し得る技術群が手元にあります。求められているのは、官民にまたがる協力と投資、一般市民の関与、そしてメイフラワー号やチャレンジャー号の歴史的航海を鼓舞した先駆的精神です。
