地球の守護者
コロンビア中北部にあるマグダレナ渓谷中部 (MMV) は、世界で最も注目に値する生物多様性の本拠地です。
アンデス山脈の中央部から東部にまたがるこの渓谷は、地球の健全性にとって極めて重要です。しかし、森林、湿地、氾濫原に覆われたこの地域は、課題に直面しています。森林伐採やその他の人間活動によって、地球上の他のどこにも存在しない独自の生態系が脅かされています。コロンビアは世界で 2 番目に生物多様性の高い国であり、MMV には 630 種以上の鳥類、120 種の爬虫類、120 種の魚類、50 種の両生類、50 種の哺乳類、4,000 種の維管束植物が生息しています。また、北米の多くの渡り鳥種の越冬地でもあります。
森の地表から最も高い木の頂まで、太陽光発電のカメラとマイクが AI を使用して、絶滅の危機に瀕している生態系を監視し、保護しています。
写真: Santiago Rosado
コロンビアの MMV 内にあるエル・シレンシオ自然保護区と研究所は、コロンビアの生物学的および文化的遺産の保護を専門とする非営利団体「Fundación Biodiversa Colombia」の運営センターとして機能しています。研究ステーション (ベース キャンプ) の屋外には原木とスクリーンで構成された小屋がそびえ立ち、中では生物学者のチームが作業し、野生生物を常に能動的/受動的に観察・モニタリングしています。能動的なモニタリングは、保護区内のメンテナンスと見張りを含めてレンジャーのグループが担当し、小さなカメラ トラップとマイクのネットワークが受動的なモニタリングを制御しています。
受動的モニタリングの最大の課題は、カメラとマイクで収集された膨大な量のデータを分析することです。2010 年以来、エル・シレンシオ自然保護区からの情報は 40 日から 3 か月ごとに収集され、何千時間もの録音が生成されており、専門家が聞いて特定の種を識別する必要がありましたが、すべてを聞くことは不可能でした。また、カメラやマイクの多くは遠隔地にあるため、適切に機能していることを確認するために頻繁にチェックすることは常に可能ではなく、多くの場合、大量のデータが失われる原因となります。また、野生動物を観察したり、リアルタイムで声を聞いたりすることもできていませんでした。カメラの前で植物が生えたり、電池が切れたり、虫がマイクの中にとまったりしても、何か月も経たないと誰も気づかないでしょう。
「私たちは、この生態系についてもっと知るために分析できるであろう歴史的な情報を数多く持っています。私たちは手持ちのデータを分析するために最善を尽くしていますが、それは本当に時間がかかります。また、音や特定の種を識別する専門家も必要で、これは非常に複雑です」と、Fundación Biodiversa Colombia のゼネラル ディレクターである Fernando Arbeláez 氏は述べています。
しかし、状況は良い方向に変わりました。なぜなら、Fundación Biodiversa は「Project SPARROW」の最初のパイロット プロジェクトとなったからです。
生物多様性の保全・保護
Project SPARROW (Solar-Powered Acoustic and Remote Recording Observation Watch) は、Microsoft の AI for Good Lab が開発した AI 搭載コンピューティング ソリューションで、観測を通じて生物多様性の保全に取り組んでいます。地球の最も遠い場所にある自然を、リアルタイムで報告される小さなカメラとマイクのネットワークを通して見るスリリングな体験を想像してみてください。これらのツールを AI と組み合わせることで、野生生物や脅威をライブで検出し、より多くの情報に基づいて迅速に保護することが可能になります。
ベース キャンプでは、Fundacion Biodiversa のチームが SPARROW を使い、高度なセンサーを搭載した太陽光発電のカメラ トラップ、音響モニター、その他の環境検出器から生物多様性データを収集しています。このデータは、低消費電力のエッジ GPU 上で動作する、Microsoft の最先端の PyTorch ベース野生生物 AI モデルを使用して処理されます。その後、データは低軌道衛星を介してクラウドに直接送信されるため、研究者はどこにいても新鮮で実用的なインサイトにアクセスできます。この衛星接続は、遠隔地で物理的にデータを取得する必要がある研究者にとって非常に重要です。
Project SPARROW の最もエキサイティングな点は、すべての情報をリアルタイムで入手できることです。保護区内やボゴタの自宅など、文字通りどこにいても、保護区で何が起こっているかを見ることができるため、とても便利です。
観察力の向上
「私の仕事で気に入っているのは、彼らが私をキャノピーに連れて行ってくれて、そこでコロンビアを新しい視点から見られる点です。科学的に深いだけでなく、インパクトのある仕事をしていることが気に入っています。」
Susana Rodrigez-Buritica
研究員、Humboldt Institute of Global Social Ecological Studies
科学のスーパーパワー
「最大の制約は、データの分析に使える時間が限られていることでした。AI が科学者にもたらした力は超強力で、膨大な量のデータを処理し、研究の最も重要な部分により多くの時間を費やすことができるようになりました。」
Pablo Arbelaez
Universidad de los Andes AI センター准教授
持続可能なイノベーション
「SPARROW は太陽光発電で、メンテナンスを必要とせずに現場で稼働できます。革新的なのは、衛星を使用して Azure クラウドにデータを送信できることです。」
Juan Lavista Ferres
チーフ データ サイエンティスト、Microsoft AI for Good Lab
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写真: Santiago Rosado
写真: Santiago Rosado
また、SPARROW は AI を使って自動分類で種を識別し、その状態を継続します。シマウマやキリンなどの動物は、模様が指紋のように一頭一頭異なるため、AIは同じ個体を再識別でき、研究者が生存率と個体数を測定するのに役立ちます。また、これらの動物とその生息地を安全に保つために、SPARROW は山火事の始まりなどの脅威を察知し、制御不能になる前に潜在的な危険を保護活動家に警告することができます。
この業務における極めて重要な要素は計測です。すなわち、取り組みが意図した効果を達成しているかどうかを理解し、改善が必要な場所を特定することです。生息地を回復し、絶滅危惧種を保護し、生物多様性の長期的な健全性を確保するためには、計測によって環境とそこに生息する生き物に関する正確な知見を得る必要があります。そして今、そのデータはかつてないほど迅速に利用できるようになりました。
研究者は毎日、SPARROWからデータを入手しており、情報のパイプライン全体が一変しました。
研究者は、膨大な時間を分析と整理に費やす代わりに、そのタスクを AI に任せ、自然界で良くも悪くも何が起こっているのかを理解するための時間を増やしました。ブラウンケナガクモザル、リーフフロッグ、アオコブホウカンチョウなどの絶滅危惧種を救い、保護するための取り組みは、最先端のテクノロジーとコミュニティの深いサポートの組み合わせによってさらに加速しています。
また、Fundación Biodiversa Colombia は、教育、雇用、持続可能な開発プログラムを通じて地域社会に活力を与えており、保全活動によって種を保護するだけでなく、地域の文化的および生態学的構造も保護しています。
熱帯雨林の目と耳
マグダレナ川の南東には、南米で絶滅に瀕しているアマゾン熱帯雨林の霧に覆われた林冠が広がっています。ここにいる「Project Guacamaya」チームの研究者もまた、カメラ トラップと生物音響システムを使用して豊かな生物多様性をモニタリングしていますが、Fundación Biodiversa Colombia チームが抱えていたのと同じ多くの問題に遭遇しています。
Andean Amazon Project のモニタリングによると、2022 年から 2023 年にかけて、アマゾンの森林伐採によって約 300 万ヘクタール、1 日あたり平均 10,000 エーカーの面積が失われました。現在、衛星画像、カメラ トラップ、生物音響システムは、この複雑な生態系内の何百万もの種を監視しており、被害を回復と防止に役立っています。
Project Guacamaya を含め、世界中で 18,000 を超える野生生物の研究者や組織が、収集した膨大な量のデータを分析するために強力な AI モデルを活用しています。Guacamaya は、Microsoft AI for Good Lab のプロジェクトの 1 つで、アマゾンの熱帯雨林の保全と保護を専門とする Humboldt Institute や SINCHI Institute などの組織と連携して展開されました。アマゾンの 10% はコロンビア国内にあり、AI の進歩は森林破壊と闘い、気候を改善し、この緑豊かな生物学的環境を被害から守るのに役立っています。
