ハイテク環境モニタリングの未来──ハゲワシとAIが野生動物の死を見張る「GAIAイニシアティブ」
カリフォルニア大学リバーサイド校（UC Riverside）の科学者らが主導する「GAIAイニシアティブ」は、環境変化や生態系の異常を早期に検出するための高精度な警報システムの開発を目指す国際的な共同プロジェクトだ。本プロジェクトでは、ライプニッツ動物園野生動物研究所（Leibniz-IZW）、フラウンホーファー統合回路研究所（Fraunhofer IIS）、およびベルリン動物園が協力し、最先端のAIアルゴリズムを開発した。
2024年11月18日、これらの研究成果が学術誌Journal of Applied Ecologyに発表され、論文タイトルは「Death Detector: Using Vultures As Sentinels to Detect Carcasses by Combining Bio-Logging and Machine Learning（死の探知機：バイオロギングと機械学習を組み合わせ、ハゲワシを死骸検知のセンチネルとして活用する）」とされた。
ハゲワシが生態系モニタリングのカギを握る理由とは？
野生動物の死は、生態系のバランスを維持するうえで重要なプロセスだ。捕食者による狩りはもちろんのこと、野生動物の病気、環境汚染、人間による違法な捕殺など、さまざまな要因で動物の死は発生する。そのため、これらの通常の死と異常な死亡ケースを体系的に記録・分析することは、生態系の変化を理解するうえで極めて重要となる。
ここで鍵となるのが、ハゲワシ（Gyps africanus, シロエリハゲワシ）の能力だ。ハゲワシは何百万年もの進化を経て、広大な土地に落ちた死骸を素早く発見する驚異的な視力と、仲間と協力して情報を共有する高度なコミュニケーション能力を獲得した。これにより、彼らは生態系の「掃除屋」として機能し、病原菌の拡散を防ぐ役割を担っている。
「GAIAイニシアティブでは、ハゲワシの持つ知識と能力を最大限に活用し、AIと組み合わせることで、異常な動物の死を迅速に検知し、適切な対応を可能にするシステムを開発しました」と、ライプニッツ-IZWの科学者でありGAIAプロジェクトリーダーのヨルク・メルツハイマー博士（Dr. Jörg Melzheimer）は語る。
AI×バイオロギング：ハゲワシの行動データを解析
GAIAイニシアティブでは、ナミビアに生息するシロエリハゲワシ130羽以上にGPSと加速度センサー（ACCセンサー）を備えたタグを装着し、以下の2種類のデータを収集した。
GPSデータ：個々のハゲワシが特定の時間にどこにいたかを記録
ACCデータ（加速度センサー）：ハゲワシの動き（飛行、滑空、着地、採食、立ち姿など）を三次元軸で詳細に記録
「動物の行動はそれぞれ異なる加速度パターンを持ち、それがセンサーに特有のシグネチャ（指標）として記録されます」と、野生動物生物学者でありAI専門家のワンジャ・ラスト氏（Wanja Rast）は説明する。
研究チームは、ベルリン動物園でタグを装着した2羽のハゲワシと、ナミビアでタグを装着した27羽の野生ハゲワシのデータを参照し、AIに学習させた。さらに、行動観察によって得られた約1万5000の行動データを基に、AIアルゴリズム（サポートベクターマシン）を訓練し、ハゲワシの行動を高精度で分類できるようにした。
この分類された行動データをGPSデータと組み合わせることで、ハゲワシが頻繁に採食する場所＝死骸が存在する可能性が高い地点を特定できるようになった。フィールドワークによる検証の結果、500カ所以上の死骸の発見に成功し、1300カ所以上のその他の行動パターンのクラスター（群れ）を特定した。
AIとハゲワシの知能を組み合わせた「死骸検出システム」
本プロジェクトの最も革新的なポイントは、「ハゲワシの行動×GPS×AI」を融合した死骸検出システムを開発したことだ。この技術により、92％の精度で動物の死骸の位置を予測することが可能となった。
「これまでの方法では、収集したGPSと加速度データを一度データセンターに送信し、そこで解析する必要がありました。しかし、新世代のタグでは、AI解析が直接タグ内で行われるため、データ転送なしに即座に異常を検出できます。」とメルツハイマー博士は説明する。
この技術により、低帯域の通信で重要な情報のみを送信できるため、衛星通信を活用したリアルタイム監視が可能になった。従来の地上ネットワーク（GSM）に依存することなく、僻地やインフラのない地域でも環境異常（病気の流行、干ばつ、不法狩猟など）を即座に検出できるようになる。
ハゲワシの危機とGAIAの未来
近年、多くのハゲワシの個体数は急激に減少しており、絶滅の危機に瀕している。例えば、シロエリハゲワシの個体数は、わずか3世代（約30年）で90％も減少しており、その原因は生息地の喪失、食糧の減少、人間による毒殺などだ。
「ハゲワシは生態系の健全性を示す指標であり、彼らの保護は環境全体の保全にもつながります。」とアッシェンボーン博士（Dr. Ortwin Aschenborn）は述べる。
GAIAはこれまでに1億以上のGPSデータポイントと、130億以上のACC記録を解析し、今後さらに多くの地域にシステムを拡大する計画だ。
このAI技術が、ハゲワシの保護だけでなく、環境モニタリングの新たなスタンダードとなることが期待される。
