日食は動物にどのような影響を与えるのか？NASAはあなたの協力を必要としています

この記事はもともとWIRED en Españolに掲載されたもので、スペイン語から翻訳されたものです。

4月8日、皆既日食の影がメキシコ、アメリカ合衆国、カナダの一部の地域を横切ります。その日は、短時間の偽の夜によって昼間が覆い隠されます。この地域ではこのような現象があまり発生しないため、そこに生息する動物にとっては異例の現象となっています。これまでのところ、日食に対する動物の反応に関する情報のほとんどは逸話的なものですが、体系的な観察を行うための科学的な取り組みが行われています。NASAは、動物が日食にどのように反応するかについての科学的理解を深める計画を​​立てており、その実現には皆様のご協力が必要です。

皆既日食では、月が地球と太陽の間に一直線に並びます。日食を見るには、地球の太陽が当たる側（日中）にいて、月食発生時に月の影の軌道上にいる必要があります。この一直線上に月の影が地球の表面に落ちるからです。しかし、このような現象が同じ場所で300年から400年に一度しか発生しないからといって、この現象が一般的に稀であるとは限りません。皆既日食は平均して18ヶ月ごとにどこかで発生します。多くの場合、海上で発生し、その観測者は通常、海洋生物です。

動物への影響

太陽光は植物や動物が体内時計を調節する上で信頼できる環境信号であることは知られていますが、日食がこのプロセスにどのような影響を与えるかについては十分に文書化されていません。日食中の動物の行動変化に関する科学的報告は少なく、時には矛盾することもあります。

1991年の夏、ある科学者グループがアリゾナで研究のためセミを採集していました。部分日食の際、月の影で太陽光が半分に減ると、セミの鳴き声が止まることに気づきました。気温の変化は顕著で、彼らは砂漠にいたため、これが昆虫に影響を与えていると結論付けました。

メキシコのベラクルスで皆既日食が起こった際、生物学者チームがコロニー性クモの行動を観察しました。本影（月の影の最も暗い部分）が現れると、クモたちは通常とは異なる行動を見せ、巣を壊し始めました。太陽が再び姿を現すと、壊し始めたクモのほとんどは巣を再び作り始めました。実験中、研究者たちはコロニーの一部を人工的に照らしました。科学者の照明によって日食を逃したクモは、この行動を示さなかったのです。

他にも報告があります。1995年、インドのバラトプルでは、​​薄暮の真っ只中、ゴイサギが昼間のねぐらから飛び立つ様子が科学者によって報告されました。その1年前、カンザス州では、昼行性の鳥4種がまるで夜のような行動を見せました。1984年には、ジョージア州で飼育下のチンパンジーが、飼育ケージの最も高い場所に登り、空を向いているのが目撃されました。

他にも、鳥が鳴かなくなったり、コオロギが鳴かなくなったり、ミツバチが巣に戻ったり、餌探しを減らしたり、真っ暗な間は飛翔を停止したりしたという逸話が目撃者から報告されています。しかし、これらの行動の一部は日食によるものではない、あるいは日食に起因するものではないという研究結果もあります。

そのため、NASA の科学者たちは、観察を体系化するだけでなく、月の影の下で人々が聞いたり見たりしたものを記録することも計画しています。

「北米大日食」

NASAは、ボランティアの体験談を集めるため、「日食サウンドスケープ」市民科学プロジェクトを立ち上げました。このプロジェクトは、ウィリアム・M・ウィーラーと共同研究者チームが約100年前に実施した研究に着想を得ています。当時、ボストン自然史協会は、市民、公園管理官、博物学者を招き、1932年の夏の日食における鳥、哺乳類、昆虫、爬虫類、魚類の活動について報告を求めました。その結果、約500件の報告が集まりました。最終報告書では、一部の動物が巣や蜂の巣に戻ったり、夜間に鳴き声を上げたりするなど、夜行性の行動を示したことが指摘されています。

NASAの現在の研究では、2023年10月14日の金環日食と4月8日の皆既日食の観測結果も追加される。皆既日食はまずメキシコのマサトランで観測され、その後ナサス、トレオン、モンクローバ、ピエドラスネグラスで観測される。これらの地域は日食の本影の中に位置するため、住民は皆既日食として知覚する。近隣地域では部分日食として観測され、暗さは薄くなる。その後、テキサス州から米国に入り、オクラホマ州、アーカンソー州、ミズーリ州、イリノイ州、ケンタッキー州、インディアナ州、オハイオ州、ペンシルベニア州、ニューヨーク州、バーモント州、ニューハンプシャー州、メイン州を通過する。最後に、オンタリオ州南部からカナダを横断し、ケベック州、ニューブランズウィック州、プリンスエドワード島、ケープブレトン島へと進む。天文学的な推定によれば、2024年の皆既日食を観測するのに最適な場所はメキシコのマサトラン港で、現地時間午前11時7分頃に皆既日食が観測される予定だ。

どのように支援できるか

アメリカでは、皆既日食とみなされる地域に3000万人が住んでいます。メキシコとカナダの住民も加えると、膨大な数の体験を収集できる可能性が秘められています。NASAはまさにこの点を活用したいと考えています。

このプロジェクトでは、見習い、観察者、データ収集者、データ分析者、ファシリテーターなど、いくつかのレベルのボランティアが想定されています。

見習いレベルは、証明書が発行されるオンラインコースを受講することで達成できます。観測者は、日食当日に利用可能なあらゆる手段を用いて体験を記録し、プロジェクトと共有する必要があります。記録は専用のフォーマットに入力してください。データ収集者の役割は、登録者がAudioMoth録音装置を装着し、長期間にわたってサウンドスケープを収録することです。データアナリストは、収集者が取得した録音を分析します。最後に、ファシリテーターは、上記の活動の一部またはすべてを行うグループやチームを編成するためのトレーニングを受けます。

データ収集者が収集したデータを利用する研究セクションの設計は、音響生物学者とサウンドスケープ生態学者を含む諮問委員会によって支援されており、2つの疑問に答えようとしています。1つ目は、生態系の音を通して、日食が動物の行動にどのような大きな影響を与えているかを推測できるかどうかです。2つ目は、サウンドスケープに検知可能な変化をもたらすために必要な現象の割合を特定することです。

日食中の生態系への影響を分析するために、音響環境の変化が調査されたのは今回が初めてではない。また、動物園がこのような現象の研究場所となったのも初めてではない。2017年には、サウスカロライナ州のリバーバンクス動物園で17種の行動が記録され、同動物園における過去の観察結果と比較された。観察された種の75%が日食に対して何らかの行動反応を示し、そのほとんどは夕方または夜行性の行動を示した。2番目に多く観察された行動は明らかな不安感だったが、この研究によると、これが人間の存在に対する反応であるかどうかは不明である。

日食は何千年もの間、人類を魅了し、あるいは恐怖させてきました。今日、日食は私たちの科学的知識を広げる機会となっています。日食は、測定機器を太陽コロナに向けることを可能にします。他のプロジェクトでは、日食が大気の状態にどのように影響するかを評価してきました。ニコラウス・コペルニクスはカメラ・オブスキュラを通してこの現象を観察し、他の観測結果と併せて、地球ではなく太陽が惑星系の中心にあることを説明するのに役立ちました。