2018 Fiscal Year Annual Research Report
Monitoring of coral reef ecosystem by underwater biological sounds
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17H00799
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| Research Institution | Fisheries Research and Education Agency |
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Principal Investigator |
赤松 友成 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 中央水産研究所, 主任研究員 (00344333)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
御手洗 哲司 沖縄科学技術大学院大学, 海洋生態物理学ユニット, 准教授 (80567769)
波利井 佐紀 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 准教授 (30334535)
フレデリック シニゲル 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, ポスドク研究員 (10625940)
Lin TzuHao 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生物多様性研究分野, ポストドクトラル研究員 (00824377)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 海洋生態 / サウンドスケープ / 音響リモートセンシング / サンゴ白化 / 水中生物音響 / 長期生態学研究ネットワーク / 受動的生物音モニタリング / 生物多様性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
約二年間にわたる長期水中音データを琉球大学の共同研究者とともに取得し、開発したアルゴリズムでの音響分類をすすめた。CRESTフィールドキャンペーンと密に協力しながら、サンゴ礁域での音響分類を行った。長期連続運用可能なSound Trapへの録音機材の置き換えをすすめ、潜水作業の負担軽減に努めた。
サンゴ礁での水中生物音響のベースラインデータが取得された。ただし研究機関終了後も見据えて長期観測体制の維持を検討している。また、サンゴ礁との比較水域として、多様性に富むアマゾン川や船舶騒音が激しいイスタンブール海峡などのデータも協力者から取得済または予定である。次年度、比較解析を行うことで、サンゴ礁のサウンドスケープの特性について明らかにする。
本年度より研究チームに参画した海洋研究開発機構の研究協力者により機械学習を用いた音源分離や音素の自動分類のアルゴリズム開発が進んだ。まだ十分ではないが、教師なしで生物音と人工的な騒音の分離を試みており、とくに周期的にみられる魚類のコーラスに関しては自動分類精度が上がっている。
成果の普及と騒音影響の総括のためオーシャンノイズ・アジアという国際シンポジウムを函館で開催した。北海道大学の協力を得て、約１００名の参加があり、うち半数が海外からであった。音響解析手法や環境影響評価への応用など、当該分野における最先端の知見を得ただけでなく、当プロジェクトの国際的な認知向上にも役立った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画二年度目で、長期データを継続的に得ることに注力した。日本長期生態学研究ネットワーク（JaLTER）のコアサイトである琉球大学の熱帯生物圏研究センター瀬底研究施設の沖合域で水深20mと40m地点および浅場のサンゴ礁における連続音響観測は二年を超え、当初目標としていた音響的な生物多様性の評価だけでなく、サウンドスケープの季節変化すなわちacoustic phenologyと呼べる分野の萌芽もみとめられるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度にあたり、音響的な生物多様性指標を浅場と深場で比較し、サンゴ共生生物の「避難仮説」を生物音響学から検証することを目標とする。教師なし機械学習によるアルゴリズムにより生物音の自動抽出を行い、音素の種類ごとの分布からシャノン指標を計算し、音響的な多様性を比較する。同水域で行われた環境DNAを用いた種の多様性指標と比較し、異なる手法での深場と浅場の多様性比較を行う。また、サウンドスケープの季節性を明らかにし、音響季節生物学と呼べる分野の端緒とする。
サウンドスケープに関するシンポジウムやワークショップを海洋音響学会などの協力を得て企画し、成果の普及に努める。
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