BioDARプロジェクトは、気象レーダー、気球、ミキサーなどを用いて、問題の規模を測ろうとしている。しかし、簡単な答えはない。
西から嵐が吹き荒れている。ヘリカイトがそよ風に揺れ、科学者たちの小集団が、実用的なジッパー付きのベージュ色の服を着て、心配そうに空を見上げながら、それを引き上げ始める。漁師が今日の漁獲物を巻き上げるように、厚手の手袋をはめて釣り糸を握る。
イングランド南部、ソールズベリーのすぐ南、起伏に富んだ丘陵地帯に広がる350ヘクタールの手つかずの白亜紀後期の丘陵地帯、マーティン・ダウン自然保護区では、コバルトと銅色の蝶がヤグルマギクの間を飛び交っている。しかし、地平線には暗い雲が立ち込め、ヘリカイト(離陸を助ける硬い帆を備えた大型の白いヘリウムガス気球)は、金属の杭で地面に固定された重いウインチにつながれた係留索に張り詰めている。
ヘリカイトはもともと軍用に設計されたものです。英国陸軍は監視機器の運搬に使用しており、発明者は米国国境の壁の低コストな代替品として売り込んでいます。しかし、昆虫学でも広く利用されており、様々な高さの係留ケーブルに結び付けられた大きな網で飛翔昆虫のサンプルを採取するのに使用されています。
クリス・ハッサルは、ヘリカイトが降下するロープを握っている。2019年8月、彼はリーズ大学の研究チームを率い、小型車ほどの大きさのヘリカイト2台を使って、イングランド南部の2地点で空気サンプルを採取している。これは、昆虫に関する私たちの理解に革命をもたらし、昆虫が絶滅しつつある理由を解明する可能性のある野心的なプロジェクト「BioDAR」の一環である。
昆虫学の基本的な道具は、カーキ色の服を着た紳士的な博物学者たちが遠く離れたジャングルに降り立ち、蝶を捕獲する網で色鮮やかな標本を集め、それを分厚い本にまとめ、博物館に大量に送ったビクトリア朝時代以来、驚くほど変わっていません。その多くは、今も整理されるのを待っているアーカイブに置かれています。
今日の必須装備には、パントラップ(表面張力を破壊するため、水と食器用洗剤を半分ほど入れた小さなボウル)が含まれます。パントラップは、本物の花を模倣した紫外線塗料で塗装されています(ハエは黄色を好み、ハチは青色を好みます)。マレーズトラップは、地面近くを飛ぶ昆虫を捕獲します。折りたたまれたテントのような形状で、網目状の壁が昆虫を集積瓶に追い込みます。これは、ほとんどの種が障害物に直面するとまっすぐ上に飛び上がる性質を利用しています。吸引トラップは長い棒に取り付けられ、通り過ぎる昆虫を吸い込みます。昆虫学者(通常は経験の浅い学者)は、1本の植物に焦点を合わせて、近くに来る昆虫をすべて数えることもあります。
そしてもちろん、頼りになる蝶よけ網もある。リーズの研究員トム・ダリー(黒髪のショートヘアに黒い耳ピアス)と一緒に保護区を散策した。彼は熟練した手首のひねりで、飛んでいる昆虫を網に捕らえる。8の字を描くようにまず昆虫を捕らえ、次に網を開口部にひっくり返して逃げないようにする動きだ。彼は私が見たこともない昆虫を捕まえる。「体長50センチの昆虫なら2メートル先から見えるのに、電柱にぶつかってしまうんです」と彼は言う。
これらのサンプリング方法にはそれぞれ用途があります。しかし、散発的かつ非体系的に使用されており、昆虫生態系全体の代表的な姿を描き出すものではありません。昆虫の数を追跡するための長期研究はいくつか行われてきましたが、そのほとんどは、有用な結論を導き出すために必要な科学的厳密さを持たない、善意のアマチュアによって行われています。
「今後の動向を見守るしかない」と、リーズ大学の生態学教授ビル・クニン氏は言う。60代のクニン氏は、茶色の剛毛に眼鏡をかけ、プリンストン大学、ハーバード大学、ワシントン大学で学んだ後、20年前にアメリカからヨークシャーに移住した。当初は動物学を専攻していたが、花粉媒介者、つまり花や木、そして世界の農地の3分の1以上を占める作物の繁殖に不可欠なハチ、ハエ、その他の昆虫の研究へと転向した。2000年代半ばには、英国とオランダにおける野生ハチ種の多様性が驚くほど減少していることを発見した画期的な研究に携わった。
1960年代、クニンがミネソタ州で育った頃、両親は毎年夏になるとロッキー山脈を越えてオレゴン州まで車で行き、母方の祖父母を訪ねていました。「毎日、車のフロントガラスには虫の死骸が飛び散っていました」と彼は思い出します。イギリスでも同じでした。「田舎を車で走ると、毎日フロントガラスを洗わなければなりませんでした」と彼は言います。「今はもうそんな時代ではありません。」
昆虫は世界的に減少傾向にあるようです。ドイツの研究によると、過去30年間で飛翔昆虫の数は75%以上減少したと示唆されています。2019年2月には、2013年以降に実施された73件の研究をレビューした結果、昆虫種の40%が今後数十年で絶滅の危機に瀕していることが明らかになりました。世界中の昆虫の総量は年間2.5%減少しており、これは1世紀以内に完全に消滅する可能性があることを意味します。
「昆虫の減少を理解するのは重要です。なぜなら、昆虫は世界の仕組みにとって絶対的に不可欠な存在だからです。誰もが保護しようと躍起になっているライオンやトラよりもはるかに重要なのです」と、青い目と赤毛の30代、ハッサル氏は言う。「しかし、その証拠、つまり定量的なデータ、真に確固たる証拠は、ほとんど存在しないのです。」
BioDARは、この状況を変えようとしています。ハッサル氏、クニン氏、そして同僚たちは、気象レーダーのデータを用いて飛翔昆虫が発する信号を特定し、これまで見落とされてきた確固たる証拠の一部を提供したいと考えています。「天気図のような昆虫地図があれば、ホットスポットとコールドスポットの位置を確認し、それらを根本的な原因要因と関連付けることができます」とハッサル氏は説明します。
このプロジェクトが成功すれば、昆虫の生息数に関する世界地図の作成につながる可能性があります。害虫の大群発生を事前に警告することで、絶滅危惧種を救い、アフリカの農作物を守るのに役立つ可能性があります。昆虫学にとって大きな飛躍となるでしょう。すべての優れたアイデアと同様に、このアイデアもパブから始まりました。
2016年12月、ハッサル氏はリーズ大学が主催した、異なる分野の若手研究者間の連携を促進するためのイベント「クルーシブル」に参加しました。ウェザビー近郊のウッド・ホール・ホテルに様々な部門のスタッフが集まり、パブリック・エンゲージメントや専門能力開発といったテーマについて2日間にわたるプレゼンテーションが行われました。
初日の講演が終わった後、数人の学者がホテルのバーに集まった。ハッサル氏と、社会性昆虫の進化を専門とするニュージーランド出身の同僚リズ・ダンカン氏は、同大学の気候・大気科学研究所に所属するアメリカ人レーダー科学者、ライアン・ニーリー3世氏と話をした。ニーリー氏は常に名字で通っている(ノースカロライナ州の寄宿学校時代の名残で、彼はそれを「科学界のハリー・ポッター」と表現した)。眼鏡をかけ、長い茶色の髪をゆるくポニーテールにまとめ、早口の南部訛りで話す。クルーシブルのイベントに参加するかどうか、彼は迷っていた。「でも、マンネリ化していたんです」と彼は言う。「心を開いて、物事を別の視点で考える必要があったんです」
気象学者にとって、昆虫はノイズだ。長年にわたり、彼らは「水文気象」と呼ばれる雨、みぞれ、雪、雹をレーダーで捉える他のあらゆるものから選別する高度なアルゴリズムを開発してきた。「気象データの中にミツバチがいるんです」と、ニーリーはハッサルとダンカンに研究内容を説明する際に言った。「でも、そのデータをすべて取り出して捨ててしまうんです」。昆虫学者たちは互いに顔を見合わせ、少し恐怖を感じた。「ミツバチを見ていると言うとき、実際には何を見ているんですか?」とハッサルは尋ねたのを覚えている。「誰も本当のところは分かりません」とニーリーは答えた。「ただ、雨ではないということだけは分かっています」
レーダー(Radio Detection and Ranging、電波探知・測距)は、遠くの物体に反射した電波を利用する技術です。様々な形状の物体は、受信アンテナに様々なパターンの「後方散乱」を反射します。その反射を分析することで、上空の物体の形状、速度、方向を推定することができます。この技術は1930年代に開発され、第二次世界大戦では敵機や敵艦の動きを追跡するために重要な役割を果たしました。
しかし、南イングランド周辺に構築された戦時中のレーダー基地網は、レーダー技術者が理解できないより微弱な信号も検知していました。これらの幻影は、空が完全に晴れているときにレーダーに現れ、一見ランダムなパターンで動いていました。オペレーターたちはこれを「天使」と呼んでいました。
レーダーエンジェルは、著名な鳥類学者デイビッド・ラックの尽力がなければ、謎のままだったかもしれない。ラックはイギリス陸軍のオペレーションズ・リサーチ・グループに所属し、第二次世界大戦中はオークニー諸島に駐留してレーダーの応用研究に取り組んでいた。同僚たちが見ていたエンジェルは鳥類ではないかと考えたラックは、同じ徴兵隊員で昆虫学者のジョージ・ヴァーリーの協力を得て、望遠鏡による観測と、レーダー基地上空の気球から死んだセグロカモメを吊るす実験によって、その真偽を証明した。
戦後、レーダーは気象観測に広く利用されるようになりました。しかし、一つの謎が残っていました。ゴースト信号の大部分は鳥によるものだと分かっていたものの、「ドットエンジェル」と呼ばれる小さなエコーが、世界中に設置されていた新型でより強力な気象レーダーの一部に現れていたのです。1949年1月、ベル研究所の科学者A・B・クロフォードは、アリゾナ州のレーダー基地上空でドットエンジェルを再現しようと、一連の実験を行いました。彼は、上空を飛ぶ飛行機の排気ガスにレーダーパルスを照射したり、大きな焚き火を焚いて煙がレーダーの進路に流れ込むようにしたり、上空で爆発を起こしたりしました。どれも効果はありませんでした。しかし、クロフォードが夜間にレーダーの方向にサーチライトを向けると、ビーム内を動き回る小さな物体が見えました。それはドットエンジェルと一致するように見えました。昆虫でした。
1990年代までに、昆虫学に特化した新しいタイプのレーダーが開発されました。レーダー基地を中心に回転するバーが周囲をスキャンする方式(昔の戦争映画でお馴染みの映像)とは異なり、垂直レーダーははるかに細いビームを真上に向けて発射します。「サーチライトのようなものですが、レーダー放射は目に見えません」と、1990年代後半から英国天然資源研究所でこの技術に取り組んできたジェイソン・チャップマン氏は説明します。
垂直レーダーは、上層大気における昆虫の生命の膨大な範囲を明らかにしました。「昆虫の移動に関する人々の考え方を変えました」とチャップマン氏は言います。「私たちは、これらの移動に関与する個体数と、毎年移動する数兆匹の昆虫、数千トンのバイオマスを推定しました。」
しかし、英国ではもはや垂直レーダーは運用されていない。「製作者は引退しており、再建するための資金も専門知識もないのです」とチャップマン氏は語る。彼の仕事は現在、過去に収集されたデータの分析に携わっている。
そのため、BioDARプロジェクトは、より恒久的な技術、つまり英国全土をカバーする18基の気象レーダーを活用したいと考えている。「別の目的で設置された既存の気象レーダーを利用することには長所と短所がありますが、利点の一つはレーダーの数が多いことです」と、このプロジェクトのコンサルタントを務めているチャップマン氏は語る。「レーダーはメンテナンスされているので、今後設置されなくなる心配はありません。」
昆虫は少なくとも1962年以来、気象レーダーで観測されています。当時、デリー近郊の気象観測所でサバクトビバッタの大群が観測されました。2019年7月、ハッサル氏、ニーリー氏、クニン氏に会うためにリーズへ向かう前日、気象データで確認できるほど大きなバッタの大群がラスベガスに襲来しました。その数週間前には、イギリスで数百万匹の飛翔アリの群れが気象庁のレーダーシステムで雨と誤認されていました。
「気象データに昆虫や鳥が含まれていることは知っていました」とニーリー氏は言う。「しかし、一貫した方法で何かをしたことはありませんでした。」これまで、生物学者がレーダーで観測したものを確認する唯一の方法は、目視、つまり窓の外を見ることだった。1950年代、鳥類学者のシドニー・ゴースローは、満月を背景にした渡り鳥のシルエットを探すことで、気象レーダーで夜間に観測された渡り鳥を確認した。
しかし、ここ数年のレーダー技術の進歩により、新たな可能性が開かれました。次世代の二重偏波レーダーは、2組の電波を発射します。1組は上下に、もう1組は左右に動きます。これらを組み合わせることで、上空で反射した物体のより正確な3次元画像を構築できます。
気象学者にとって、二重偏波はみぞれ、雪、雹の区別に役立ちます。ホテルのバーで、ハッサル、ニーリー、ダンカンの3人は、この技術を前例のない規模で昆虫の識別にも活用できることに気づきました。「レーダー技術の革命により、昆虫をより包括的に観察できる新たな可能性が開かれました」とハッサルは言います。「渡り鳥の群れを捉えることは可能ですが、私たちが求めているのはそこではありません。私たちは、細部にまでこだわり、これを常に大規模に行いたいのです。」
数時間とビールの後、3人は風船、ミキサー、そして「聖書の黙示録」を使った計画を思いついた。
2019年9月のある火曜日、トム・ダリーはリーズ発ロンドン行きの列車に乗り込み、荷物の中にゆっくりと解凍していく16匹の昆虫を詰め込んだ。昆虫のほとんどはマーティン・ダウンでのフィールドワーク中に空き時間に集められたものだ。サバクトビバッタなど、中には地元のペットショップ(爬虫類の餌として売られている)で購入したものもあった。ダリーはグループが滞在していた別荘のシャワールームで、虫取り網を構えて部屋に飛び込んできた昆虫を1匹捕まえた。
昆虫学者は、さらなる研究のために昆虫標本を保存する必要がある場合、「殺虫瓶」と呼ばれるプラスチック容器に移します。これは、底に焼石膏を敷いた容器です。昆虫を瓶に入れ、酢酸エチルなどの殺虫剤を数滴加え、蓋を閉めます。殺虫剤は蒸発し、標本は可能な限り迅速かつ人道的に殺されます。
何かを殺さなければならないことに心から悲しんでいるように見えたダリーは、キングス・クロス駅からサウス・ケンジントン駅まで地下鉄で行き、インペリアル・カレッジの一室で夜を過ごした。ティッシュを詰めたプラスチック瓶から標本を取り出し、死んだ昆虫を厚紙にピンで留めていた。「ハウスキーパーたちがどう思ったか、想像するだけで恐ろしい」と彼は言う。
翌日、自然史博物館では、昆虫は一度に2~3匹ずつ「スパッタコーター」と呼ばれる機械の真空チャンバーに入れられ、厚さ20ナノメートルという極めて薄い金パラジウムの層がスプレーされた。その後、それぞれの標本は博物館のマイクロCTスキャナーの回転ターンテーブルに置かれ、あらゆる角度から非常に詳細な画像が撮影される。スプレーはコントラストを高めるのに役立ち、特に羽などの微細な部分では顕著だ。羽は一部の昆虫ではわずか数個の細胞の厚さしかない。1回のスキャンには53分かかった。
研究チームは、合計80枚を超えるスキャンデータを用いて、それぞれの昆虫が気象レーダーにどのように映るかをシミュレーションする。「レーダーデータにバグがあることは分かっています」とハッサル氏は言う。「ただ、それぞれの昆虫がレーダービームの中でどのように見えるかは分かっていません。」
まず、CTスキャンを用いて、それぞれの昆虫の3Dモデルを様々な形状や飛行姿勢で作成します。ニーリー氏によると、これは科学というより芸術に近いとのことです。これらのモデルはWIPL-Dと呼ばれるソフトウェアパッケージに入力され、個々の生物が二重偏波気象レーダーにどのように見えるかを推定します。このソフトウェアは通常、新型航空機のレーダープロファイルをシミュレーションするために使用されます。「一晩で処理され、反射する放射線のエネルギーの美しい画像が得られます」とニーリー氏は言います。「昆虫よりも美しいと思います。」
より狭いビームを用いてより詳細な情報を得ることができる垂直レーダーとは異なり、気象レーダーは一般的に、個々の昆虫を実際に見ることができるほどの解像度を持っていません。代わりに、1辺100mの「ボクセル」(3次元におけるピクセルに相当)単位で観測し、その空間内で発生するすべての反射を合計します。
このギャップを埋めるため、WIPL-Dで作成された予測データは、オクラホマ州の研究者が竜巻内部の瓦礫の動きを追跡するために開発したソフトウェアパッケージ「SimRADAR」に入力されます。これには膨大な処理能力が必要になります。2019年7月に私がチームを訪問した際、ニーリー氏は必要な計算をすべて処理するために新しいコンピューターを注文したばかりで、非常に興奮していました。
目標は「バイオメテオ分類アルゴリズム」の開発だ。気象レーダーで晴れた空の一部を観察し、これまではランダムノイズとして無視されていたものを解釈できるようにしたいのだ。このアルゴリズムによって、特定の地域の上空にどれだけの昆虫が生息しているか、そしてそこにいる昆虫がどのような形状をしているのかを科学者に伝えることができるはずだ。「これらの昆虫が細長いのか、それとも短くて太いのかを見分けられるはずです」とクニン氏は言う。「それでは種の特定はできないかもしれませんが、トンボなのかアブラムシなのかといった科レベルの情報は得られるかもしれません」
この情報は生態系の多様性をある程度把握するのに役立ちます。多様性は、自然界の健全性を示す指標として、生物全体の豊かさと同じくらい重要です。特定の地域にたくさんの昆虫がいるとしても、それらがすべて同じ種であれば、それはおそらく良い兆候とは言えません。「重要なのは、そこにどんな種がいるかを理解することではなく、どれだけの種が存在しているかを理解することです」とハッサル氏は言います。
BioDARは、ナナホシテントウが野外にいるかどうかは判断できないものの、英国のどこでも、5分ごとに特定の空域における昆虫の質量を推定することはできるはずだ。しかし、こうした解釈が実際に正確であることを確認するために、ハッサル氏と彼のチームは検証を行う必要がある。そして、ここからが本当の楽しみの始まりだ。
2017年の夏までに、ハッサル、ニーリー、ダンカンの3人はプロジェクトの名前を決定し(当初はBeeDARと呼ばれていましたが、ミツバチはレーダーで大量に発見するには低空飛行する傾向があるため)、小規模なパイロットスタディを行うために大学から資金を確保しました。
この研究は、自然環境研究評議会から3年間で60万ポンドの助成金を獲得するのに役立ちました。2020年夏には、ヘリカイトを使った空中サンプリングを行い、レーダーが捉えた空域と、実際にその空域を飛行していた昆虫を比較する予定です。「数日かけてレーダーがその空間で捉えているものを確認し、その後、1日かけてサンプリングを行う予定です」とハッサル氏は説明します。「レーダーが捉えた昆虫が多い場所では、より多くの昆虫を採取できることを期待しています。」
毎朝、チームはヘリカイトを高度1000メートルまで飛ばします(民間航空局から特別な許可を得る必要がありました)。最大の凧はヘリウムガスボンベ3本と約30分で膨らませます。チームは毎晩、ヘリウムガスを最初から補充しなくて済むよう、凧を防水シートの下に固定しておきます。(ヘリウムガスは高価で、世界的な不足に陥っています。)
200メートルごとに設置されたネットと、地元のパイロットに警告を発する旗に加え、このテザーにはポリスチレン製のコーヒーカップに入った一連の軽量センサーが搭載されており、圧力、温度、湿度を測定し、適切な高度でサンプルが採取されていることを確認します。ニーリー氏のチームに所属する物理学者で博士課程の学生、フレイヤ・アディソン氏は、これらのセンサーをノートパソコンでリアルタイムに監視します。万が一、災害が発生してテザーが切れた場合に備えて、ヘリカイトには「自動切断システム」が組み込まれています。これは、バルーンが発射地点から大きく外れた場合に、過熱されたフィラメントでバルーン全体を破裂させる仕組みです。
2019年8月に行われた予備調査では、天候が許せば毎日夜明けに網を張り、日没直前に引き揚げました。通常、網から虫を取り出すには、「プーター」と呼ばれる器具を使用します。これは、2本の管が伸びたプラスチック製の瓶です。網を頭からかぶり、一方の管を虫に向け、もう一方の管で吸い上げて瓶に吸い込みます。吸い込み管の上にある網目が、虫が喉に直接入っていくのを防ぎます。
網の中の虫一人一人に同じ手順を繰り返すのは何時間もかかるため、ダリーはより迅速な解決策を思いついた。それは、虫を吸い込むように改造されたハンディ掃除機だ。「昆虫学者は、道具を改造してきた長い歴史があります」とハッサル氏は言いながら、Google画像検索でゴーストバスターズ風の掃除機用バックパックを背負った科学者の画像を次々と見ていく。「私たちはそこまでハイテクではありませんから」
マーティン・ダウンでの1週間の滞在が終わる頃には、グループが借りていたコテージの冷凍庫は昆虫でいっぱいになっていた。リーズに戻ったら、サンプルを分類・選別する必要があった。種によっては、わずかな違いがあるため、専門家でさえ顕微鏡でしか見分けられないものもある。「羽を見て識別できるほど特徴的な種もいくつかありますが、生殖器を解剖しなければ見分けられない種もあります」とクニン氏は言う。
昆虫の多様性に関する歴史的データが極めて不完全な理由の一つは、まさにこの点にあります。2017年、カスパル・ハルマン氏らによる画期的な研究で、ドイツのアマチュア博物学者グループの活動が報告されました。彼らは27年間にわたり、マレーズトラップを用いて同じ地域で繰り返し標本を採取していました。グループが集めた昆虫の数は膨大だったため、データを理解する唯一の方法は、毎年採取した昆虫の重量(バイオマス)を文字通り比較することだけでした。
新たな科学は、個々の種をより迅速に識別する方法、メタバーコーディングを提案しています。リズ・ダンカン氏は、昆虫サンプルの一部をホモゲナイザーと呼ばれる機械(基本的にはハイテクミキサー)にかけ、ニーリー氏が「虫のミルクシェイク」と呼ぶ状態にします。この遺伝子スムージーは、種に固有のDNAマーカーを分析し、元のサンプルにどの生物が含まれていたかを正確に特定することができます。「ハエとガは同じように見え、視覚的に識別するには何時間もかかります」とダンカン氏は言います。「しかし、DNAは、おおよその個体数と多様性を教えてくれます。」
プロジェクトの最終段階――誰もが「聖書の黙示録」と呼んでいた――では、BioDARチームはハンプシャー州ストックブリッジ近郊にあるチルボルトン天文台の機器を使用する。チルボルトン天文台は、世界最強の完全操縦式気象レーダーの本拠地だ。このレーダーは6秒ごとに空のスナップショットを撮影でき、通常は超小型衛星の追跡に使用されている。「このレーダーがこちらを向いてくると、かなり威圧感があります」とハッサル氏は言う。「まるでデス・スターのようです」
計画は、数十万匹のクロバエ(靴箱2つ分ほど)を飼育し、気球でレーダー上空に打ち上げ、ハンプシャー上空から投下するというものだ。「とても理解のある地主を見つけなければなりません」とハッサル氏は言う。「何度もこのことを人々に伝えていますが、彼らは少し不機嫌になっているんです」
この昆虫の球体が分散する際にレーダー上に映るであろう模様のシミュレーションと、実際にそのような現象によって生じる模様を比較することが、BioDARの最終テストとなるだろう。もしこれが成功すれば、ハッサル氏は、チームが開発中のアルゴリズムを他国に輸出し、現在廃棄されている気象データに含まれるノイズを活用できるようになることを期待している。「5年から10年以内に、昆虫の空中バイオマスをほぼ地球規模で測定できるようになる可能性があり、非常に楽しみです」と彼は言う。「本当に素晴らしいことです」。そして、これはまだ始まりに過ぎない。アフリカでは、BioDARを支える技術が人々の生活に大きな影響を与える可能性があるのだ。
数年前――正確な時期や経緯は不明だが――中央アメリカ原産の外来種、ツチガタヨトウが大西洋を渡り、アフリカに初めて出現した。その容赦ない食欲にちなんで名付けられた。幼虫はトウモロコシ畑やサトウキビ畑を進み、まるで雹に打たれたかのように植物を食い荒らす。成虫は一晩で最大97キロメートルも飛ぶことができる。
「その蔓延速度は驚異的です」とクニン氏は言う。ヨトウムシは2016年1月にナイジェリアで確認された。2017年にはケニアで2か月分のトウモロコシが失われた。2017年12月までに、サハラ以南のアフリカ全域で確認、あるいはその疑いが持たれるようになった。作物害虫が既に大きな問題となっているアフリカ大陸において、これは深刻な問題となっている。
中央アフリカでは、害虫の蔓延が収穫前の農作物損失の最大50%を占めています。東部では、シルバーリーフコナジラミがキャッサバ農園を荒廃させています。さらに北では、サハラ砂漠からサバクトビバッタが大量に発生し、畑を荒廃させています。国際農業生物科学センターの報告書によると、2017年以降、ヨトウガはアフリカの農家に100億ポンド以上の損害を与えています。
クニン氏は、ビル&メリンダ・ゲイツ財団から18ヶ月間、10万ドルの助成金を受け、BioDARの姉妹プロジェクトを率いています。英国で開発されているのと同様のアルゴリズムを、アフリカの飛翔性農作物害虫の群れの検知に応用できることを期待しています。
しかし、アフリカには二重偏波気象レーダーがほんの一握りしか存在しない。南アフリカには8基あるが、そのほとんどは単偏波モードで運用されている。これは、単偏波モードの方がコストが低いためだ。マリには3基あるが、英国外務省は現在、戦争で荒廃した同国への不要不急の渡航を控えるよう勧告している。そこで2019年9月、クニンとフレイヤ・アディソンは東アフリカのルワンダへ飛び、首都キガリの南約30km、キナジ近郊に二重偏波気象レーダーが1基設置されていることを確認した。
ルワンダの首都で、クニン氏とアディソン氏は「PestDAR」と呼ぶプロジェクトの予備会議を開催した。この会議には、ルワンダ大学とルワンダ農業委員会の昆虫学者との協議も含まれている。彼らは既にフェロモントラップを用いて、ヨトウガの地上サンプリング調査を全国で実施している。計画では、この情報を、ヨトウガ成虫のスキャンデータと、ルワンダ気象局(Meteo Rwanda)の過去のレーダーデータと組み合わせる予定だ。
計画には多くの課題が残されていますが、クニン氏は最終的に、ヨトウムシの進撃を農家に事前に知らせるシステムを構築したいと考えています。これにより、例えば、最も効果的な時期に農作物に農薬を散布するなど、農家は対策を講じることができます。BioDARのアプローチは、世界中のあらゆる同様の課題に適用できる可能性があります。「本当にワクワクしています」とクニン氏は言います。「これは私たちが現在行っているどの取り組みよりもはるかに強力で、しかも無料です。可能性は想像力次第です。」
この記事はWIRED UKで最初に公開されました。

アミット・カトワラは、ロンドンを拠点とするWIREDの特集編集者兼ライターです。彼の最新著書は『Tremors in the Blood: Murder, Obsession, and the Birth of the Lie Detector』です。…続きを読む