太平洋とアジアのサンゴ礁のマッピングの複雑さ

2023 年 8 月 28 日

リチャード・マスグローブ博士は、クイーンズランド州の極北に拠点を置くフリーランスの科学およびビジネスライターです。 彼は、南オーストラリア研究開発研究所の上級研究員であり、クイーンズランド州の極北にあるノーザン・ガルフ・リソース・マネジメント・グループの運営マネージャーを務めています。 彼のキャリアは、グレート・オーストラリアン湾の深海トロール船、東京の築地市場、カナダのニューファンドランド記念大学に加え、FNQ のドライ・トロピックスにある牛のステーションや南オーストラリア州科学コミュニケーターのステージにも連れて行きました。

グラッドストンのデスとケルビン、フィジーのケイティとフィリモーネ、パラオのビクターとクリスティーナは皆同じ問題を抱えています。彼らが管理しているサンゴ礁は前例のない脅威に直面しています。 何千年もの間、海岸を保護し、地元の漁業を支えてきたサンゴ礁。 漁業は、地元の人々の生態系に対する深い理解を反映し、数千年にわたって蓄積された伝統的な生態学的知識に根ざした慣習的な管理によって維持されてきました。

オーストラリア海洋科学研究所のマヌエル・ゴンザレス・リベロ博士は、太平洋には世界のサンゴ礁の27％があり、その島嶼国は食料、収入、海岸保護のために特に健全な海に依存している、と彼らだけではない、と語る。

サンゴの白化、大型藻類（海藻）の繁茂、海面上昇、病気、捕食、乱獲、汚染、海洋ゴミなどの課題に直面しているサンゴ礁に囲まれた島々や海岸線を管理するには、新たな理解とツールが必要です。

ReefCloud は、新しいツールの 1 つです。 この無料で使用できるプラットフォームは、オーストラリア外務貿易省 (DFAT) とオーストラリア海洋科学研究所 (AIMS) が共同設立したもので、時間のかかるサンゴ礁調査画像の分析を対象としています。

サンゴ礁を監視する研究者は、横断歩道を泳いで写真を撮るのが一般的です。 トランセクトは 2 点間の線です。 サンゴ礁では、毎回同じ軌跡が測定されることを確認するために、底に打ち込まれたペグの間にテープを張ってマークする場合があります。 通常、各写真は底面の 1 平方メートルをカバーします。 研究において標準化は非常に重要です。

その後、Coral Point Count などのプログラムを使用して、個々の写真を手動で分析します。 各写真にランダムなポイントが割り当てられ、サンゴの種類と状態が特定され、Windows Excel を使用してサンゴの被覆率が計算されます。

ジダルジル レンジャー コーディネーターのデス パーセル氏は、2019 年にコーラル ポイント カウントの使用を開始し、クイーンズランド州グラッドストン近郊のポート カーティス コーラル コースト原住民権原主張全域の 18 か所のサイトを監視しました。

ギダルジル上級海洋レンジャーのケルビン・ロウ氏は、スキューバダイビングで何日もかけてサイトごとに 5 つのトランセクトの写真を撮影し、分析のために毎年 4,500 枚の写真を作成しました。 それは何時間も画面を見つめることになります。 しかし今年、レンジャーズはリーフクラウドに切り替えた。

ReefCloud は顔認識ソフトウェアを使用して、特定のサンゴが写真内でどのように見えるかを学習し、次回その種が表示されたときに AI がそれを認識してカウントします。 ReefCloud アルゴリズムは、AIMS 長期モニタリング プログラムの一環として、機械学習を使用して、グレート バリア リーフの 80 のサンゴ礁を対象とした毎年の画像ベースの調査から得られた数百万のデータ ポイントに基づいて最初にトレーニングされました。

ユーザーは、画像の一部に正確にラベルを付けて、サイトの詳細におけるモデルのトレーニングに貢献する画像を ReefCloud Web サイトにアップロードします。 彼らが受け取る出力は、各写真で検出されたさまざまな種の割合を含むスプレッドシートです。

「AIMSはまた、地域コミュニティと協力して伝統的な知識やシステムをパートナーと交換し、それをフレームワークやモニタリングに組み込むことに取り組んでいます。」

AIMSの研究チームリーダーでReefCloudディレクターのGonzalez-Rivero氏が言うように、彼らはソフトウェアをオープンに利用できるようにして、どんなユーザーでもサンゴ礁の写真を撮り、その情報を収集し、AIを使ってデータを分析できるようにした。 要約された情報はパッケージ化されるため、問題の場所と原因、およびどのアクションを優先する必要があるかを簡単に伝達できます。