暗黒の深海でよく見つかる生物は何か。答えはクラゲだ。捕獲して地上で観察するのがとても難しく、その生態は謎に包まれている。ならば深海で生きた姿を詳しく調べようと、探査する研究が動き始めた。4Kなど最新鋭の映像技術を総動員する。クラゲ観察を通して、地球環境の変動や資源開発などによる海洋の生態系への影響をつかめるかもしれない。

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「地球はクラゲの惑星だ」。海洋研究開発機構主任技術研究員のドゥーグル・リンズィー博士の持論だ。

リンズィー氏は2019年初め、同機構の研究船「みらい」による南太平洋の調査航海に参加した。新開発の撮影システムを無人探査機「ディープ・トウ」に載せ深海クラゲを調査するためだ。システムを構成するカメラは17台。これまでせいぜい5~6台だった台数を大幅に増やした。

カメラの種類も豊富だ。高解像度ビデオカメラのほか被写体を立体的に捉えるステレオビデオカメラ、米粒ほどの被写体を立体的に撮影するホログラフィックカメラなどをそろえた。ステレオカメラはクラゲの個体数の計測に、ホログラフィックカメラは微小なクラゲの幼生や卵の観察に威力を発揮する。

視野や拡大率などが違う複数のカメラを組み合わせて初めて、クラゲの生態の全貌が分かるようになる。17台のカメラの映像を一コマずつ人手でチェックしていたのでは膨大な手間と時間がかかるため、機械学習など人工知能(AI)の技術は欠かせない。リンズィー氏は「映像の本格的な解析はこれから。どんなものが映っているのか楽しみだ」と話す。

これまでのクラゲ調査の大きな悩みはよい手段がないことだった。クラゲは体がもろく弱いため、プランクトンネットという網で捕集する伝統的な方法では、船に引き揚げるまでにボロボロになってしまい、どんな種類なのか分からなくなる場合が多かった。

もう1つ、詳しい分布状況を調べられないのも難点だった。網で生物を一網打尽にするので、深さや海域ごとにどんな種類のクラゲがどれほどいるのかわからなかった。群れをなしているのか散らばっているのかは、クラゲの生態を知るうえで重要だが、それも不明だった。

リンズィー氏は網ではなくビデオカメラによる観察に力を注いでいる。無人探査機が三陸沖でかつて撮影した映像を解析し、10年にクラゲとマンボウの関係を解明する成果を上げて決断した。

三陸沖の映像では、クラゲは表層の水温の高い暖水塊よりも、深くて水温の低い冷水塊の方に多く生息していた。また別の調査で、マンボウは暖水塊に生息しながら冷水塊と接する深さまで時折潜っていることが突き止められていた。2つの調査を総合して、マンボウは暖水塊で体温を保ちながら、好物のクラゲを食べるために冷水塊の最上部まで潜っている結果が明らかになったという。

リンズィー氏は現在、深海用に改造したハイビジョンの4倍の解像度がある4Kのビデオカメラを主に使い、4Kの4倍の解像度になる8Kの深海用ビデオカメラも開発して試験を重ねている。「8Kは色を精密に再現する性能にも優れている。クラゲは透明なものが多いが、深海の黒い背景の中でも、その姿をきちんと識別できる」(リンズィー氏)

多くのクラゲは体も小さく、被写体として画面のごく一部を占めるだけだ。細部を観察して種類などを調べるには解像度が高いほどよい。また、普通の照明の代わりにスリットから出るような線状のレーザーを焦点の真横から照射すると、そこを通過するクラゲの体内の微細な濃淡が浮かび上がる。いわばクラゲの断層画像で、種類を調べるのに役立つ。

深海のクラゲ調査はこれから重要性を増すだろう。地球温暖化による海水温の上昇や海洋の酸性化、マイクロプラスチックなどによる汚染、水産資源の乱獲など様々な環境変化が押し寄せる。海洋生物はどんな影響を受けるのか。リンズィー氏は「海の生態系の大きな部分を占める深海クラゲの状況を調べることが大事になる」と考えている。

日本は深海底の未利用鉱物資源の開発を検討している。この開発に伴う深海の生態系への影響もしっかりと評価しなければいけない。

リンズィー氏は企業が深海クラゲの調査に参入すると見越して、安価で扱いやすい撮影システムの開発も目指している。「多くの人に使ってもらって深海クラゲの世界を明らかにしたい」と、将来を楽しみにしている。

(中島林彦氏)