AIが世界の藻類増加を可視化
- •AIが1.2 million枚の衛星画像を解析し、浮遊性藻類ブルームの世界的拡大を確認
- •微細藻類ブルームの面積は2003年から2022年に43.8 million square kilometersへ到達
- •大型藻類ブルームは熱帯大西洋と西太平洋で年13.4 percent増加
人工知能を使った解析により、University of South FloridaとNational Oceanic and Atmospheric Administrationの研究者は、浮遊性藻類に関する初の包括的な世界評価をまとめた。1.2 million枚の衛星画像から、藻類ブルームが世界の海の広い範囲に広がっていることが示された。ScienceDailyの報道は、August 2, 2026付のUniversity of South Florida発表に基づき、この増加は海水温、海流、栄養塩濃度の変化に影響されている可能性が高く、海洋生態系、観光、公衆衛生、沿岸経済に影響を及ぼすとしている。
USF College of Marine Scienceの海洋学教授で、Nature Communications論文のシニア著者であるチュアンミン・フー(Chuanmin Hu)は、この研究が大型藻類マットと微細藻類スカムを含む浮遊性藻類の初の世界像を示したと述べた。大型藻類(海藻のような大型の藻類)は外洋に生息環境や海洋生物の育成場を作る一方、沿岸に大量漂着すると腐敗し、海洋環境を損ない、人や動物の健康を脅かし、観光を遠ざけ、沿岸地域に経済的損失をもたらす。
研究者らは、微細藻類スカムと大型藻類マットの双方が2003年から2022年にかけて世界的に増加したと確認した。海面に浮かぶ微細藻類は統計的に有意な年1 percentの割合で増え、熱帯大西洋と西太平洋の大型藻類は年13.4 percent増加した。微細藻類ブルームが覆った累積面積は43.8 million square kilometers(16.9 million square miles)に達し、過去のパターンから明確に外れた。
研究は、大型藻類ブルームの大きな転換点を2010年ごろと特定した。緑藻Ulvaの最初の大規模ブルームはYellow Seaで2008年に現れ、熱帯大西洋では2011年に大規模なホンダワラのブルームが発生し、East China Seaでは2012年に別の大規模ブルームが続いた。フーは、2008年以前にはSargasso Seaのホンダワラを除き、大規模な大型藻類ブルームは報告されておらず、世界の海が大型藻類の少ない状態から大型藻類の多い状態へ移りつつあるように見えると述べた。
フーらは、13の地理的ゾーンと5種類の藻類にわたり、1.2 million枚の衛星画像を解析した。研究チームは、個々のピクセルのone percent未満しか占めない場合でも多数のピクセルにまたがって広がる、かすかな海面藻類シグナルを検出するため、深層学習モデルを訓練した。NOAA’s Center for Satellite Applications and Researchの海洋学者で筆頭著者のリン・チー(Lin Qi)は、同じ研究グループの過去のコンピューターモデルを改良し、20年分の全球衛星観測を処理できるようにした。
モデルの訓練には数カ月を要し、millions of image featuresが使われた。USF’s Research Computing facilityは、複数セットの衛星画像を同時に処理する高性能計算システムを提供したが、1.2 million枚の全画像解析にはなお数カ月が必要だった。研究は、藻類の拡大を人間活動と自然の気候変動に結びつけ、栄養塩の流出、海水温の上昇、地域によって異なり得るその他の気候関連変化を挙げた。