農地の生物多様性は、健全な生態系と生産性の高い農業景観を維持する上で極めて重要な役割を果たしている。しかし、ヨーロッパ全域において、環境の健全性を示す重要な指標である農地の鳥類は、農業の集約化に伴い急激に減少している。
ドイツ東部のブランデンブルクの野原上空を通過する2つの衛星は、鳥類学者の大軍でも決してできない仕事をしている。数日ごとに、EUの センチネル-2 衛星はヨーロッパ全土の数百万もの農地の高解像度画像を撮影し、大陸の景観に関する最新の情報を常に更新し続けている。
ドイツの環境コンサルタント会社LUPのリモートセンシング部門責任者であるアネット・フリック博士は、過去3年間、この膨大なデータストリームを実用的な保全ツールへと転換する取り組みに尽力してきた。
欧州連合宇宙計画庁が管理するEU資金によるバードウォッチ・プロジェクトを通じて、彼女と彼女の同僚は、衛星観測とAIを用いて農地の鳥類生息地の適性を評価し、保全対策が最も効果を発揮しそうな場所を特定するシステムを開発した。
鳥の個体数の減少
緊急の必要性がある。 汎ヨーロッパ共通鳥類モニタリング計画ヨーロッパにおける一般的な鳥類の個体数は、1980年以降19％減少している。キアオジ、ツバメ、キジバトなどの農耕地に生息する種では、減少率は58％にも達する。
こうした減少は、数十年にわたる農業の集約化を反映している。かつて生垣、草原、小さな森林、そして野草で豊かだった景観は、次第に広大な単作農地に取って代わられ、野生生物が生息できる空間は減少している。
フリック氏によれば、農地の鳥類の減少は、多くの農業景観がもはや健全な生態系として機能していないことを示す警告信号である。
食料の安定と安全保障を確保するには、回復力のある安定した生態系が必要です。単一栽培ではなく、多様な景観が求められます。
農耕地に生息する多くの鳥類は、アンブレラ種と考えられている、と彼女は説明した。これらの鳥類の存在の有無は、生態系全体の状態を如実に物語る。これらの鳥類にとって好ましい環境であれば、他の多くの植物や動物にとっても好ましい環境であることが多いのだ。
これは野生生物の保護だけでなく、人々の生活にとっても重要です。健全な生態系は、肥沃な土壌を維持し、花粉媒介者を支え、水資源を調整し、害虫や病気に対する自然な防御を提供します。
「食料の安定と安全保障を確保するには、気候変動、害虫、植物病害などに対して回復力のある安定した生態系が必要です」とフリック氏は述べた。「そのため、単一栽培ではなく、多様な景観が必要なのです。」
生物多様性の保護は、欧州の環境政策における中心的な目標となっている。EUの2030年生物多様性戦略は、劣化した生態系を回復させ、農地における生物多様性の高い景観要素を増やすことを目指している。
鳥類指令および生息地指令は、ヨーロッパで最も脆弱な種と生息地を保護するための法的枠組みを提供するものである。
しかし、これらの目標を達成するには、生物多様性が繁栄している場所、生物多様性が脅かされている場所、そしてどのような介入策が最大の効果をもたらすかについての正確な情報が必要となる。
衛星精度
2026年1月に終了したバードウォッチ・イニシアチブは、こうした疑問に答えることを目的としていました。保全状況の評価は従来、研究者が現地で種の観察記録を行うフィールド調査に依存してきました。これらの調査は依然として不可欠ですが、時間と費用がかかり、広範囲にわたって実施するのは困難な場合が多いのです。
「過去にもこうした取り組みは行われてきたが、物事を変えるために本当に必要な空間規模では行われてこなかった」とフリック氏は説明した。
バードウォッチのチームは、EUのセンチネル衛星プログラムによる地球観測データと生息地適性モデルを組み合わせることで、農業景観のより包括的な全体像を構築した。
衛星画像からは、数百万区画の土地について、樹冠被覆率、作物の種類、そして草原、森林、都市部といった周辺の土地利用状況に関する情報が得られた。研究者らは、このデータの妥当性を検証し、精度を高めるために、自治体やその他の組織から得られた地域の土地利用情報も取り入れた。
このシステムは従来の写真撮影の域を超えている。研究チームは、6日ごとにヨーロッパ上空を通過するセンチネル1号衛星からのレーダー観測データを用いて、土壌水分量を推定することにも成功した。
「レーダーが水が豊富な地域を観測している場合、返ってくる信号は水に覆われた土地、あるいは特に水が豊富な土地として容易に認識できます」と、イタリアのユーラック・リサーチのリモートセンシング研究者であり、バードウォッチ・チームのメンバーでもあるバルトロメオ・ヴェントゥーラ博士は説明した。
これらの測定値を光学画像と組み合わせることで、研究者たちは、さまざまな景観や土地利用における土壌水分の変化を示す詳細な地図を作成することができた。
得られた作物被覆率、植生構造、土地利用、水分条件に関する情報は、10種の代表的な農地鳥類の生息地モデルと組み合わされた。その結果、それぞれの鳥類にとって条件が適している場所、あるいは適するようになる可能性のある場所を詳細に評価することができた。
すべてのユーロを有効活用する
しかし、バードウォッチのチームは生息地を特定するだけにとどまらなかった。このプラットフォームは、政策立案者、自然保護団体、資金提供機関が直面する実際的な問題、つまり限られた資源をどこに投資すれば最大の生態学的効果が得られるのか、という問題にも取り組んでいる。
この問いに答えるため、研究者たちはAIを活用した最適化システムを開発した。ユーザーは様々な保全シナリオと予算をテストすることができ、プラットフォームは鳥類の生息地を改善する可能性が最も高い対策を特定できる。
考えられる選択肢としては、生垣や花壇を設けること、耕作地を牧草地に転換すること、輪作を多様化することなどが挙げられる。
このシステムは、ドイツのブランデンブルク州、ベルギーのフランダース地方、リトアニア、イタリアの南チロル地方の4つの試験地域でテストされた。
ブランデンブルクでは、研究者たちは1万ユーロの仮想予算を使ってさまざまな保全戦略を比較した。彼らは投資を保護地域に集中させ、 EU指定 鳥類専用の保護区域を設けるか、システムが地域全体から優先すべき場所を特定できるようにする。
過去にも行われてきたが、物事を変えるために本当に必要な空間規模では行われてこなかった。
この研究はまた、地域固有の知識の重要性も明らかにした。研究者たちは当初、ヨーロッパ全土を網羅する生息地モデルを作成することを目指していたが、地域ごとの状況があまりにも異なっていることに気づいた。
「地域ごとの知識を持つことが非常に重要であることが分かりました」とフリック氏は述べた。「万能なモデルは、特に生息地モデルにおいては、実際にはうまく機能しません。」
彼女の説明によると、これはヨーロッパ全域で生息地の状況が大きく異なり、鳥類はそれぞれの地域の環境に適応する傾向があるためだという。その結果、個々の種について大陸規模の生息地モデルを作成しても、十分な詳細さが得られない。有用な結果を得るためには、種ごとに地域ごとに異なるモデルが必要となる。
生物多様性をターゲットにする
今日では、 BirdWatchプラットフォーム このシステムは一般に公開されており、試験運用地域における生息地の適性マップと保全シナリオを提供している。ヨーロッパ各地の地方自治体や自然保護団体は、既にこの手法をそれぞれの地域や生物種に適用することに関心を示している。
この取り組みの目的は、政策立案者が2030年までのEU生物多様性戦略の目標を達成するのに役立つことである。この戦略は、生物多様性の損失を食い止め、劣化した生態系を回復させることを目的としており、農地の少なくとも10％に生物多様性の高い景観要素を含めるという目標も含まれている。
課題は相当なものだ。国土のほぼ半分が農業に利用されているブランデンブルク州では、最近の調査で農地の94%が目標の10%に満たないことが判明した。バードウォッチ・プラットフォームは、保全対策が最大の効果を発揮できる場所を特定し、行政機関や資金提供機関がより効果的に資源を配分できるよう支援することを目的としている。
フリック氏にとって、このプロジェクトの最も重要な貢献は、現代の地球観測技術が前例のない規模で生物多様性計画を支援できることを実証した点にある。
「私たちの最大の成果は、空間最適化が何百万もの区画にわたる実際の景観において、大規模に機能することを示したことです」と彼女は述べた。「ドイツ全土のあらゆる畑について、保護したい鳥にとって条件が適切かどうかを確認できます。そして、現状では、ほとんどの鳥にとって条件は適切ではありません。」
この記事の調査は、EUのホライズン・プログラムの資金提供を受けて行われました。インタビュー対象者の見解は、必ずしも欧州委員会の見解を反映するものではありません。この記事が気に入ったら、ソーシャルメディアでシェアしてください。
