海と宇宙の最強タッグで、自然を守り、新しい世界を切り拓く。

佐藤 圭一さん
一般財団法人沖縄美ら島財団　水族館管理部統括
動物飼育・調査研究から水族館の施設管理など、水族館全体の管理運営を司る責任者。沖縄美ら島財団の総合研究センターの上席研究員も兼務しており、主にサメの解剖学や繁殖生態学に関する研究を専門にしています

松本 瑠偉さん
一般財団法人沖縄美ら島財団　魚類課　課長
水族館で出会える海の生きものの採集・飼育・管理を担当するとともに、魅力的な展示構成のプロデュースも。総合研究センターでは、サメ博士としてジンベエザメやマンタなど大型の回遊魚の研究も行っています。

水上 陽誠
国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構　第一宇宙技術部門　地球観測研究センター　主任研究開発員
地球観測衛星が撮影した画像の解析や研究、利用促進を担当。地球の環境観測を行う人工衛星「だいち」（ALOS）の画像を使い、サンゴや藻場のマッピングに係る研究に従事しています。また、2021年度に打上げる「だいち3号」（ALOS-3）の利用推進研究に携わっています。

私はJAXAの地球観測研究センターで、人工衛星が撮影したいろいろな地球環境の画像データを用いて解析研究を行っています。その中で、特に力を入れて取り組んでいるテーマは日本や世界の沿岸域にあるサンゴ礁モニタリングに関する研究です。人工衛星「だいち」（ALOS）が観測した画像を使い、以前のサンゴ礁はどのような環境だったか、また、これから打上げを予定している「だいち3号」（ALOS-3）を使うことで、サンゴ礁の”今”をどのようにして詳細に確認できるようになるか、といった課題に取り組んでいます。沖縄の海とサンゴ礁を研究・調査の対象としていますが、いつも沖縄のサンゴ礁は本当に素晴らしいですよね。

沖縄周辺には世界でもめずらしいくらい多種多様なサンゴが分布すると聞いたことがあります。沖縄美ら海水族館のある本部半島の本部町石川あたりの海は、ほとんど人の手が入っていてないので、手つかずのサンゴ礁が残っています。仕事柄、船に乗って海に出ることも多いのですが、サンゴ礁を見るたびに「きれいだなぁ」と思います。

いまは沖縄の恩納村（おんなそん）海域のサンゴ礁を調査対象にして研究を進めているところです。恩納村の次は沖縄美ら海水族館がある本部町石川海域を調査対象にしようと計画していたところ、今回の沖縄美ら海水族館さんとの対談となり、とても不思議な縁を感じました。

それはうれしいですね。では、沖縄にはよく来られるんですか？

はい。コロナ禍になる前はサンゴ礁の現地調査のために訪れていました。いまの部署に配属される前は、恩納村にJAXA沖縄宇宙通信所があるのですが、人工衛星を追跡するためのアンテナのメンテナンスや新しい装置の開発や実証試験のために何度も訪れていました。

水上さんがサンゴ礁に惹かれたのはなぜですか？

サンゴ礁の研究を始めたのは学生時代で、そのときに石垣島の海で初めてサンゴ礁を目の当たりにしました。サンゴ礁のなかに入ると、お花畑のようにサンゴが色とりどりで、カラフルな小さな魚たちがいて、海藻の生い茂る藻場があって。サンゴ礁というひとつの小さな空間に、いろんな生物が棲んでいて、まるで海のなかの森林のような場所になっている。また、サンゴ礁がゆりかごのように、なかにいる多様な生命を守っているようにも見えて、すっかり魅了されてしまいました。

沖縄のサンゴ礁はかなり特殊で、これだけ高緯度で、これだけ人口密度が高い島しょ部にあって、これほどの大規模なサンゴ礁が広がっているというのは世界的にも類を見ないようです。
ですので、我々人類がどのように自然を保護しながら生き続けていくのか、それを試されている場所なんじゃないかなと思いますね。

水上さんが現在行われている、サンゴ礁の研究はどのようなものなのですか？

人工衛星の画像を使って、サンゴや藻場がどのように分布しているのかを解析することにチャレンジしています。特に藻場は近年「ブルーカーボン」とも呼ばれるように二酸化炭素を吸収してくれる役割を担うことがわかってきました。藻場の分布状況や生育状況を調査することは、地球温暖化を考える上でも重要な要素になります。

人工衛星からサンゴ礁はどういうふうに見えるのですか？

2007年の古い画像になりますが、「だいち」（ALOS）が撮影したもので、美ら海水族館がある本部町石川付近の拡大画像です。
この画像をそのまま見ても、一概にどれがサンゴで、どれが藻場なのかを確認するのは難しいですよね。これを光の反射の特性の違いを利用してコンピュータ処理することで、サンゴと藻場を分類できるのではないかと研究を進めています。これが結構難しく、チャレンジングな取り組みになっています。

海は海水に覆われていますよね。その海のなかの状態を人工衛星で撮影する上で障壁はあるのですか？

衛星画像は、太陽の光がいったん海底に当たって跳ね返ってきていた光の強さをとらえていますので、水深の違い、潮位の差が光の反射の強さに影響します。地球を観測する人工衛星はおおむね同じ時刻に繰り返し飛んできて撮影するわけですが、撮影した日のその時間で潮位が違います。それをどのように補正していくかはひとつの課題です。
雨が降ったあとは海へ流出する土砂による影響で海水の透明度が下がりますので、そうした懸濁物質も誤差要因になります。
雲があると残念ながら、地上の様子が分かりません。繰り返したくさんの画像を撮り、そのなかで条件に合うものを選んで解析しています。

人工衛星のような高高度からサンゴの分布などを確認できるのは、一度に大きな範囲を相対的に見られるので非常に興味深いです。

最近、我々はサンゴ礁や藻場の調査にドローンを使うようになりました

まもなく「だいち3号」（ALOS-3）が打上がりますが、これはモノクロ（パンクロマチックセンサ）で80cm、カラー（マルチスペクトルセンサ）で3.2mの大きさまで見ることができますので、先ほどご覧いただいた衛星画像よりもっと鮮明な画像を撮ることができます。そうすれば、形の違いから、サンゴなのか、藻場なのかがわかり、より明瞭で精細な画像とサンゴ・藻場マッピングができるのではないか、と期待しているところです。

それは楽しみですね。

美しい沖縄のサンゴですが、最近はサンゴが白くなってしまう白化現象が見られますね。

サンゴの白化現象には大きく２つの原因があると思われます。
ひとつは沿岸域の開発ですね。沖縄の特に中南部は首都圏並みに人工密度が高くて、土地や道路を確保するために、沿岸域の埋立てや工事が行われています。
もうひとつは、世界的な問題になっていますけど、地球温暖化に伴う高水温ですね。

美ら海さんでは何か取り組みは行われていますか？

20年以上前から水族館のある本部町石川周辺のサンゴ礁のモニタリング調査を行っていて、サンゴ礁域の環境がどのように変化しているのかを長期的に観察しています。
それを見ると、場所によってサンゴの群落が小さくなったり、大きくなったりというのがわかるのですが、特に注目しているのが礁池の中に分布するサンゴ群集です。ここは海が浅くて、夏場に台風が来ないと水温が非常に上がり、30℃を超えると、サンゴの白化が顕著に起こり始めます。高水温の時期が短ければ、白化しても元に戻るのですが、長期化してしまうと、サンゴは白化したまま死んでしまいます。
我々ができることといえば、こうしたモニタリング調査などを通じて、基礎的な知見を積み重ねて、将来の予測などに活かしていくということでしょうか。

我々も同じですね。繰り返し観測して、データの蓄積を継続していくことは大事だと思います。人工衛星は日本だけでなく世界中を観測していますので、日本で白化現象が起きていなくても、世界のどこかで起きている可能性がある。それを画像解析等で見つけて、「この地域ではこういう現象が起きています」などとアラートを出していくというのも重要な仕事になっていくかもしれませんね。

人工衛星から海水温を測定することはできるのですか？

はい。「しきさい」（GCOM-C）や「しずく」（GCOM-W）といった人工衛星で海面温度を見ることができます。
たとえば、先ほど台風が通り過ぎると海面温度が下がるというお話がありましたが、この画像はNASA地球観測衛星 Aqua（※1）によるものですが、2011年7月17日から20日にかけて、台風の通過に合わせて海面温度が下がっていくところを捉えたものです。

これはわかりやすいですね。おそらく台風と沖縄のサンゴ礁は切っても切れない関係にあると思われます。台風が毎年定期的に通過しないと、海水温が上がり過ぎてしまい、サンゴ礁域に棲んでいる生物に大きな影響を与えかねない。海水温30℃というのは、多くの海の生物にとっては危険な水温といえるかもしれません。

沖縄美ら海水族館の水槽内の海水は目の前の海からそのまま供給していて水温調節は行っていません。ですので、まれに水槽内の水温度が30℃を超えてしまうことがありますね。

ということは、美ら海さんで飼育されているサンゴも白化することがあるのでしょうか？

ありますね。その場合は過去の経験やデータに基づいて、あらかじめ水槽に降り注ぐ日光を遮ったり、奥の手になりますけれども、配管を冷却水につなぎかえて水温を0.5℃くらい下げたりすることで対処しています。

海水温の上昇は、水族館のほかの生きものにも影響しますか？

水槽の温度が30℃を超えると、ジンベエザメも夏バテのような症状を起こして、エサを食べなくなり、それが長期化すると、痩せてしまいます。元気なときは、エサの時間が近くなると、呼ばなくても水面に上がってきて待っているんですけど。

ジンベエザメにも影響が出るんですね。

我々は独自に沖縄本島周辺のジンベエザメの生態を調査しています。最も多くジンベエザメが現れるのは5月から7月にかけてで、メアジなどの小魚が大量に発生する時期と重なります。その時期の海水温が大体25℃から28℃を少し超えるくらいで、それ以上に温度が高かったり、低かったりすると、やってくるジンベエザメの数は大きく減少しますね。

水温に敏感に反応するんですね。

そのほか、漁師さんの網にかかったジンベエザメに衛星タグを取り付けて放流し、泳いでいる場所、水深、水温、照度などの回遊の記録をアーカイブしています。これによってジンベエザメの回遊特性を調べるわけです。

いわゆるバイオロギングという方法ですね。

そうです。2016年10月中旬に沖縄から放流したオスの個体がいるのですが、10月ですから、これから寒くなります。ですので、予想通り、上手に海流を避けながら、フィリピン近海の温かい海域まで南下して行きました。その間の垂直方向の移動を見てみると、水温が高いときは水中深く潜っていることがわかったんです。
実はジンベエザが潜ることは知られていたのですが、なぜ潜るかがわからなかった。その理由の一端がわかりました。

ジンベエザメが潜った水深のデータと海面温度のデータを組み合わせたわけですね。それは面白い調査ですね。

こちらの写真も見ていただいてよろしいですか？

この写真は、わたしがガラパゴスまで行って、ジンベエザメの調査をしているところです。
ジンベエザメは子どもを300匹くらい産むということはなんとなくわかっているのですが、どこで妊娠して、どれだけ妊娠期間があるのかなどは全然わからないんですね。
その一方で、我々は80年代からジンベエザメを飼育しているので、健康管理に関するいろいろな技術を持っている。たとえば、水中で採血したり、エコーを撮ったりなど、ジンベエザメのからだのなかを透かして見ることができるようになっています。では、その技術を野生のジンベエザメで試してみたら、もっといろいろなことがわかるのではないか。そういう想いで、海外のチームと協力しながら調査活動を行っているのがこの写真です。

松本さんにとって、ジンベエザメの魅力はどういうところにありますか？

いまやジンベエザメは有名な生きものですが、その実態はまだまだ把握できていないんですね。そういうミステリーなところが魅力ですね。ですので、生態データをできるだけたくさん集めて、飼育に活かすとともに、保全活動にも貢献できたらいいなと思っています。

沖縄美ら海水族館で飼育されているジンベエザメですが、来館者のみなさんにはどういうところを見て欲しいですか？

水族館にいるオスのジンベエザメ「ジンタ」は26年間の飼育記録をもっています。これは世界最長の飼育記録で、長期間の成長過程を確認できる世界唯一の存在でもあります。26年間ですね。最初は全長4.6mでしたが、26年の間に成長して、いまは8.8mです。子どもから大人に成長したジンタが、堂々と泳ぐ姿をぜひ見に来ていただきたいと思っています。特にエサを食べるときの立ち泳ぎは圧巻ですよ。

ちなみにジンベエザメは何年くらい生きるのですか？

推定ですが、130歳くらいまで生きるといわれています。ですので、ジンベエザメの一生をすべて追おうとすると、一世代では終わらないですね。

我々の行っている研究は、息の長い研究が多いんですよね。たとえば、我々がジンベエザメの成熟過程を解明するのに17年、マンタで7年がかかっています。
環境の変化であるとか、生物の生態などを解明するためには超長期的なモニタリングが必要になりますし、そのデータを解析していくということになると、研究パートナーは大学などでは難しくて、むしろJAXAさんのような機関とタッグを組むべきなのかなとも思いました。

美ら海水族館さんとのタッグを組めると面白いですね。人工衛星による地球観測もそうですが、やはり長期にわたって繰り返し観測し、データをアーカイブしていくことはとても大切だと思いますね。
JAXAのホームページでは、海面温度、クロロフィルa濃度、地表面温度、降雨量など、衛星画像から解析したさまざまな自然環境に関するデータを公開していますので、美ら海さんはもちろん、いろいろな研究分野の方々に役立てていただきたいと思っています。

たとえば、ジンベエザメに限らず、マンタであるとか、回遊する生きもの行動データと、JAXAさんが提供されているクロロフィルa濃度のデータを組み合わせても面白いのかなと思います。クロロフィルのデータで植物プランクトンの量が見えるので、ジンベエザメなどの生きものがエサを追って移動しているのか、繁殖など異なる目的で移動しているのか、そういう根本的な生態情報が見えてくるかもしれません。

美ら海さんの観測データと我々の人工衛星の画像を組み合わせることで、新しい発見が生まれるなら、我々としてもうれしいですね。

一見、関係ないと思うようなデータでも、思わぬところで関連してくるケースもあるので、いわゆるビッグデータと呼ばれる、できるだけ多くのデータを集めて解析していくことが大切だと思います。
自然をモニタリングする方法はいろいろあるのですが、最近我々が考えているのは「環境DNA」という手法です。たとえば、本部町石川の海で海水をすくったら、そこに棲む生物のDNAが溶け込んでいて、それを解析すると、300種を超える生きもののDNAが検出されたという研究結果があります。こうした環境DNAのデータと人工衛星から見たデータを組み合わせると、面白い研究ができるのではないか。そして、それが環境保全につながれば、なおいいな、と思います。
そういう意味では、もうすぐ「だいち3号」が運用されるということですので、今後JAXAさんからどのようなデータが出てくるか、とても楽しみにしています。

可能性を感じますね。我々も頑張ります。
ところで、先日『奄美大島、徳之島、沖縄県北部及び西表島』がユネスコの世界自然遺産に登録されましたけど、これについて美ら海さんはどのように受け止めていますか？

もちろん喜ばしいことではありますが、同時に我々はこの自然を守っていくという大きな責任が生じるということも認識しなくてはいけないと思っています。やんばる地域という狭いエリアで、さらに観光客が増えていくなかで、いかに持続的に自然を守っていくことができるか。これは相当難しい、重い課題だと思っています。

水族館でも来館者に向けて、環境保全の重要性を訴えかけるような啓蒙活動を行っていきたいと思っています。その際、我々の調査データと、人工衛星からの地域全体、環境全体を俯瞰的に捉えた画像データなどを合わせて使えると、より説得力が増すのではないかと考えています。ぜひ、これを機にJAXAさんといろいろな情報を交換していけたらいいなと思っています。

こちらこそお願いします。

ちょっと話題がそれるかもしれませんが、実はわたし、中高生の頃は天体マニアだったんです。中学生のときにハレー彗星が地球に近づいて、それを解明するために世界中で探査機を飛ばすということがあって、すごくワクワクしました。そのときの高揚感はいまも残っているんですよね。
そういう意味でいうと、海も宇宙も同じように夢やロマンがあって、多くの人々が損得勘定抜きに「知りたい！」と思うような知的好奇心を刺激してくれる分野なのではないかなぁと思っています。

本当にその通りですね。海も宇宙も謎の多いフロンティアな世界ですので、美ら海さんは海、JAXAは宇宙と分けるのではなく、一緒に融合して何かを行うことで、新しい発見がたくさん生まれてくるのではないかなと思います。なんだかワクワクしますね。

宇宙好きのわたしからすると、JAXAさんのような宇宙に関わる仕事をしている人たちと一緒に仕事ができるというのは、本当にうれしいんです。どんなことでもいいので、ぜひ一緒に何かやりましょう。

本日の美ら海水族館さんのお話は大変興味深く、人工衛星の画像を使った新しいアイデアがうまれてきそうです。コロナ禍が収まったら、すぐにでも沖縄に調査に行きたいと思っていますし、沖縄美ら海水族館さんに直接お会いして、今日のお話の続きをぜひお願いしたいです。

ぜひいらしてください。お待ちしています。

またお会いできる日を楽しみにしています。

本日はありがとうございました。