How a fleet of wind-powered drones is changing our understanding of the ocean | Sebastien de Halleux

翻訳: Hirohisa Suzuki 校正: Masaki Yanagishita

We know more about other planets than our own,

私たちは地球のことよりも 他の惑星についてよく知っています

and today, I want to show you a new type of robot

だから今日は 地球のことを もっと知るために作られた

designed to help us better understand our own planet.

新しいタイプのロボットを紹介します

It belongs to a category

海洋学の分野では

known in the oceanographic community as an unmanned surface vehicle, or USV.

無人水上艇 またはUSVと呼ばれる カテゴリーに属します

And it uses no fuel.

このロボットは燃料を必要としません

Instead, it relies on wind power for propulsion.

代わりに風力で進みます

And yet, it can sail around the globe for months at a time.

それにもかかわらず 世界中を一度に何か月も航行できるのです

So I want to share with you why we built it,

何故 このロボットを作ったのか どんな意味があるのかを

and what it means for you.

ご説明しようと思います

A few years ago, I was on a sailboat making its way across the Pacific,

数年前 サンフランシスコからハワイまで

from San Francisco to Hawaii.

ヨットで横断していました

I had just spent the past 10 years working nonstop,

それまでの10年間 何億というユーザーのために

developing video games for hundreds of millions of users,

休まずに働き ビデオゲームを開発してきました

and I wanted to take a step back and look at the big picture

それで 現場から離れて 広く世界を知り

and get some much-needed thinking time.

考える時間が欲しくなったのです

I was the navigator on board,

私は航海士でした

and one evening, after a long session analyzing weather data

気象データを分析して航路を定めるという 骨の折れる仕事を終えた ある夕方に

and plotting our course,

I came up on deck and saw this beautiful sunset.

甲板に出ると この美しい夕日を見たのです

And a thought occurred to me:

すると ある考えが浮かびました

How much do we really know about our oceans?

私たちは海のことを 実際にはどれくらい知っているのか？

The Pacific was stretching all around me as far as the eye could see,

太平洋は私の周りに見渡す限り広がっていて

and the waves were rocking our boat forcefully,

船は波によって大きく揺らされていました

a sort of constant reminder of its untold power.

海のはかり知れない力を 常に思い知らせるかのようでした

How much do we really know about our oceans?

海について どの程度のことを 実際は知っているのだろうか？

I decided to find out.

私は調べて見ようと決心しました

What I quickly learned is that we don't know very much.

すぐに分かったことは 私たちは海をよく知らないということです

The first reason is just how vast oceans are,

第一の理由は正に海の大きさによるものです

covering 70 percent of the planet,

地球の70％をも覆う広さです

and yet we know they drive complex planetary systems

ただ 地球規模の複雑な現象が 海によるものだということはわかっています

like global weather,

例えば 誰もに毎日影響を与え

which affect all of us on a daily basis,

時には 劇的な影響及ぼす

sometimes dramatically.

地球全体の気象などです

And yet, those activities are mostly invisible to us.

それなのに そういった現象について 私たちはほとんど知りません

Ocean data is scarce by any standard.

海の情報はどう考えても少ないのです

Back on land, I had grown used to accessing lots of sensors --

陸について考えてみれば 多くのセンサーがあります

billions of them, actually.

実際に何十億もです

But at sea, in situ data is scarce and expensive.

しかし海の場合は 現場データが不足し それに高価です

Why? Because it relies on a small number of ships and buoys.

何故でしょう？ 数少ない船やブイに頼っているからです

How small a number was actually a great surprise.

その少なさには本当に驚きます

Our National Oceanic and Atmospheric Administration,

NOAAとして知られている

better known as NOAA,

アメリカ海洋大気庁によれば

only has 16 ships,

船はたったの16隻です

and there are less than 200 buoys offshore globally.

ブイは世界中の沖に 200基未満しかありません

It is easy to understand why:

理由は簡単です

the oceans are an unforgiving place,

海の環境は非常に厳しいからです

and to collect in situ data, you need a big ship,

現場データを収集するには 大量の燃料を運べて

capable of carrying a vast amount of fuel

多くの船員が乗れる

and large crews,

巨大な船が必要です

costing hundreds of millions of dollars each,

一隻につき何億ドルもかかります

or, big buoys tethered to the ocean floor with a four-mile-long cable

海底へとつながる大きなブイは ４マイルの長さのケーブルを付けられ

and weighted down by a set of train wheels,

重りとして列車の車輪が いくつか使われています

which is both dangerous to deploy and expensive to maintain.

配備するのは危険ですし 維持するには多くのお金がかかります

What about satellites, you might ask?

衛星はどうなのかと思うかもしれません

Well, satellites are fantastic,

衛星は素晴らしいです

and they have taught us so much about the big picture

数十年に渡って地球の全体像を

over the past few decades.

衛星によって把握してきました

However, the problem with satellites

しかし衛星からでは

is they can only see through one micron of the surface of the ocean.

海面から１ミクロンまでの深さしか 観測できない項目もあります

They have relatively poor spatial and temporal resolution,

衛星は時間的・空間的に 解像度が比較的低いです

and their signal needs to be corrected for cloud cover and land effects

また 雲に覆われた部分や 陸の影響 その他の要素を

and other factors.

補正することが必要です

So what is going on in the oceans?

それでは海で何が起きているのでしょう？

And what are we trying to measure?

何を計測したいのか？

And how could a robot be of any use?

ロボットは何の役に立つのでしょう？

Let's zoom in on a small cube in the ocean.

海の中の小さな一区画に着目します

One of the key things we want to understand is the surface,

私たちが知りたい 重要なものの一つは海面です

because the surface, if you think about it,

考えてみれば 海面には

is the nexus of all air-sea interaction.

空と海との相互作用が 全て集まっているのですから

It is the interface through which all energy and gases must flow.

全てのエネルギーや気体が 通り抜ける境界面です

Our sun radiates energy,

太陽はエネルギーを放射します

which is absorbed by oceans as heat

それは海に熱として吸収されます

and then partially released into the atmosphere.

その一部は大気に放出されます

Gases in our atmosphere like CO2 get dissolved into our oceans.

大気中のCO2のような気体は海に溶解します

Actually, about 30 percent of all global CO2 gets absorbed.

実際に 世界中の約30％のCO2が 吸収されます

Plankton and microorganisms release oxygen into the atmosphere,

プランクトンや微生物は 酸素を大気中に大量に放出するので

so much so that every other breath you take comes from the ocean.

呼吸する酸素の半分は 海からくるほどです

Some of that heat generates evaporation, which creates clouds

海の熱は蒸気を生み それは雲になり

and then eventually leads to precipitation.

やがてそれは降雨へとなります

And pressure gradients create surface wind,

気圧の勾配が地球表面の風を生み出し

which moves the moisture through the atmosphere.

大気中で水を移動させます

Some of the heat radiates down into the deep ocean

熱の一部は深海にまで届いて

and gets stored in different layers,

異なる層に蓄積されます

the ocean acting as some kind of planetary-scale boiler

海はまるで惑星規模のボイラーのように作用し

to store all that energy,

全ての熱エネルギーをため込み

which later might be released in short-term events like hurricanes

短期的にはハリケーンや 長期的にはエルニーニョのような

or long-term phenomena like El Niño.

気象現象を通じて放出されます

These layers can get mixed up by vertical upwelling currents

垂直上昇流または水平流によって これらの層は混合され

or horizontal currents, which are key in transporting heat

熱帯地帯から 北極・南極に熱を運ぶのに

from the tropics to the poles.

重要な役割をします

And of course, there is marine life,

そしてもちろん 微生物や魚から

occupying the largest ecosystem in volume on the planet,

アシカやイルカやクジラのような 海洋哺乳類に至るまでの

from microorganisms to fish to marine mammals,

地球の最も大きな生態系を成す

like seals, dolphins and whales.

海の生物がいます

But all of these are mostly invisible to us.

海の生物のほとんどは 私たちには見えません

The challenge in studying those ocean variables at scale

そういった海を表す変数を 大規模に研究する際の課題の一つは

is one of energy,

エネルギーの問題です

the energy that it takes to deploy sensors into the deep ocean.

つまり 深海までセンサーを 配備するために使うエネルギーです

And of course, many solutions have been tried --

もちろん様々な解決策が試されました

from wave-actuated devices

波を利用した装置から

to surface drifters

海面を漂う装置や

to sun-powered electrical drives --

太陽光発電を利用した電気装置ー

each with their own compromises.

其々に妥協点があります

Our team breakthrough came from an unlikely source --

私たちのチームのブレイクスルーは 予期せぬ場所から生まれました―

the pursuit of the world speed record in a wind-powered land yacht.

風力で動くランドヨットでの スピード世界記録を目指すチャレンジです

It took 10 years of research and development

10年間に及ぶ研究開発により

to come up with a novel wing concept

限りなく自立性がありながら

that only uses three watts of power to control

制御するのにたった３ワットしか使わないのに

and yet can propel a vehicle all around the globe

乗り物で世界中巡れるような

with seemingly unlimited autonomy.

新しいコンセプトの翼形状を 考え出しました

By adapting this wing concept into a marine vehicle,

その翼のコンセプトを 海上の移動手段に適用することで

we had the genesis of an ocean drone.

海上ドローンは始まりました

Now, these are larger than they appear.

ドローンは見た目よりも大きく

They are about 15 feet high, 23 feet long, seven feet deep.

およそ 高さは4.5メートル 縦横は７×２メートルです

Think of them as surface satellites.

海面にある衛星と思ってください

They're laden with an array of science-grade sensors

ドローンは海と大気に関する

that measure all key variables,

主要な変数を全て計測する

both oceanographic and atmospheric,

精度の高いセンサー群を積んでいます

and a live satellite link transmits this high-resolution data

そして 衛星通信により高解像度のデータを

back to shore in real time.

リアルタイムで陸地に送ります

Our team has been hard at work over the past few years,

私たちのチームは数年間に渡って

conducting missions in some of the toughest ocean conditions

地球で最も厳しい海洋環境の中で この取り組みを熱心に行ってきました

on the planet,

from the Arctic to the tropical Pacific.

北極圏から熱帯太平洋に至るまでです

We have sailed all the way to the polar ice shelf.

はるばる極地の棚氷にまで行きました

We have sailed into Atlantic hurricanes.

大西洋のハリケーンの中にも行きました

We have rounded Cape Horn,

ホーン岬を回りました

and we have slalomed between the oil rigs of the Gulf of Mexico.

メキシコ湾の石油掘削装置の間を すり抜けてきました

This is one tough robot.

タフなロボットですね

Let me share with you recent work that we did

最近 プリビロフ諸島のあたりで行った

around the Pribilof Islands.

私たちの仕事を紹介します

This is a small group of islands deep in the cold Bering Sea

プリビロフ諸島は アメリカとロシアの間のベーリング海にある

between the US and Russia.

小さな島の集まりです

Now, the Bering Sea is the home of the walleye pollock,

ベーリング海はスケトウダラの故郷です

which is a whitefish you might not recognize,

スケトウダラは白身魚で ご存じないかもしれませんが

but you might likely have tasted if you enjoy fish sticks or surimi.

もし魚のスティックやカニ風味かまぼこが 好きなら 食べたことがあるでしょう

Yes, surimi looks like crabmeat, but it's actually pollock.

カニ肉のように見えますが 本当はスケトウダラです

And the pollock fishery is the largest fishery in the nation,

スケトウダラ漁は 国内で最大規模の漁業です

both in terms of value and volume --

金額と量の両方の意味においてです―

about 3.1 billion pounds of fish caught every year.

毎年 31億ポンドの水揚げ量があります

So over the past few years, a fleet of ocean drones

この数年間 何台かのドローンで

has been hard at work in the Bering Sea

ベーリング海で

with the goal to help assess the size of the pollock fish stock.

スケトウダラの漁業資源の 規模を調査しています

This helps improve the quota system that's used to manage the fishery

この調査は漁場を管理して 漁業資源の枯渇を防ぐための

and help prevent a collapse of the fish stock

クオータ制を改良するのに役立ち

and protects this fragile ecosystem.

損なわれやすい生態系を保護します

Now, the drones survey the fishing ground using acoustics,

現在 ドローンは音響機器を使って 漁場の調査をしています

i.e., a sonar.

すなわちソナーです

This sends a sound wave downwards,

ソナーは音波を下方に発信します

and then the reflection, the echo from the sound wave

そして 海底または魚群からの

from the seabed or schools of fish,

音波の反響によって

gives us an idea of what's happening below the surface.

海面下で何が起きているのかを 把握することができます

Our ocean drones are actually pretty good at this repetitive task,

私たちの海洋ドローンは この反復調査にとても適しています

so they have been gridding the Bering Sea day in, day out.

ドローンは夜を日に継ぎ ベーリング海を調査しているのです

Now, the Pribilof Islands are also the home of a large colony of fur seals.

そして プリビロフ諸島は オットセイの群棲地でもあります

In the 1950s, there were about two million individuals in that colony.

1950年 ２百万頭のオットセイが 群棲地に暮らしていました

Sadly, these days, the population has rapidly declined.

悲しいことに昨今 急激にその数は減少しています

There's less than 50 percent of that number left,

元の数の50％未満しか 生き残っていません

and the population continues to fall rapidly.

さらに 急激に減り続けています

So to understand why,

その原因を知るために

our science partner at the National Marine Mammal Laboratory

国立海洋哺乳類研究所の 研究パートナーが

has fitted a GPS tag on some of the mother seals,

GPS機能のあるタグを 母オットセイの

glued to their furs.

身体に糊付けしました

And this tag measures location and depth

このタグにより位置と深さがわかります

and also has a really cool little camera

そして 急激な加速時に自動的に作動する

that's triggered by sudden acceleration.

小さなカメラを搭載しています

Here is a movie taken by an artistically inclined seal,

これは北極の深い海の中での 狩りの様子を知ることのできる―

giving us unprecedented insight into an underwater hunt

芸術的な狩りの動きをするオットセイと

deep in the Arctic,

and the shot of this pollock prey

餌となるスケトウダラの映像です

just seconds before it gets devoured.

これは捕食される瞬間のほんの数秒前です

Now, doing work in the Arctic is very tough, even for a robot.

ロボットとはいえ 北極圏での作業は厳しいです

They had to survive a snowstorm in August

８月にも 吹雪を耐え忍んだり

and interferences from bystanders --

思わぬ訪問者による妨害を 我慢したりしなければいけません―

that little spotted seal enjoying a ride.

小さなゴマフアザラシが 乗っかって遊んでいます

(Laughter)

（笑）

Now, the seal tags have recorded over 200,000 dives over the season,

オットセイのタグはシーズンを通して 20万回以上の潜水の映像を撮影しています

and upon a closer look,

よく観察してみると

we get to see the individual seal tracks and the repetitive dives.

オットセイの行動経路と 繰り返しの潜水がわかりました

We are on our way to decode what is really happening

私たちは狩り場で実際に何が起きているのかを

over that foraging ground,

解明しようとしています

and it's quite beautiful.

見事なものですよ

Once you superimpose the acoustic data collected by the drones,

ドローンによって集められた 音響データを重ね合わせてみると

a picture starts to emerge.

その実像がわかりはじめます

As the seals leave the islands and swim from left to right,

オットセイが島から離れて 縦横無尽に泳ぎ回るときに

they are observed to dive at a relatively shallow depth of about 20 meters,

深さ20メートルくらいの比較的浅い場所で 泳いでいることが観察されています

which the drone identifies is populated by small young pollock

ドローンの調査によれば カロリーの低い 小さなスケトウダラが

with low calorific content.

多くいる場所です

The seals then swim much greater distance and start to dive deeper

そしてオットセイは もっと遠くて深いところまで潜ります

to a place where the drone identifies larger, more adult pollock,

そこはドローンの調査によれば より栄養価の高い魚である

which are more nutritious as fish.

大きなスケトウダラがいる場所です

Unfortunately, the calories expended by the mother seals

残念ながら より遠くまで泳ぐために 母親のオットセイは

to swim this extra distance

カロリーを使ってしまうので

don't leave them with enough energy to lactate their pups back on the island,

陸に戻ってから子供に乳を与えるのに 十分なエネルギーは残されていません

leading to the population decline.

そのために群れの頭数は 減少してしまうのです

Further, the drones identify that the water temperature around the island

さらに ドローンは島の周りの水温が 著しく上昇していることを

has significantly warmed.

発見しました

It might be one of the driving forces that's pushing the pollock north,

その水温の上昇によってスケトウダラは さらに温度の低い場所を求めて

and to spread in search of colder regions.

北方に追いやられているのかもしれません

So the data analysis is ongoing,

データは解析中ですが

but already we can see that some of the pieces of the puzzle

次第にオットセイの神秘のパズルが

from the fur seal mystery

解けてきていることは

are coming into focus.

すでに分かっています

But if you look back at the big picture,

しかし 大きな視点から見直してみれば

we are mammals, too.

私たちも哺乳類なのです

And actually, the oceans provide up to 20 kilos of fish per human per year.

そして実際に 海は人間一人あたり 毎年20kgの魚を供給しています

As we deplete our fish stocks, what can we humans learn

漁業資源が激減する中で 私たちはオットセイの物語から

from the fur seal story?

何を学ぶことができるのでしょう？

And beyond fish, the oceans affect all of us daily

魚の問題だけではありません 世界の穀物生産量に影響を与え

as they drive global weather systems,

生命や財産に甚大な被害をもたらしうる

which affect things like global agricultural output

ハリケーンや猛暑 それに洪水を引き起こす―

or can lead to devastating destruction of lives and property

世界の気象系を海は動かしているので

through hurricanes, extreme heat and floods.

私たち全員に毎日影響を及ぼすのです

Our oceans are pretty much unexplored and undersampled,

海は未開の場所で 調査がほとんどされていません

and today, we still know more about other planets than our own.

今日 私たちは未だに他の惑星のことを 地球よりもよく知っているのです

But if you divide this vast ocean in six-by-six-degree squares,

しかし もしこの広大な海を 一辺が経度緯度６度の正方形で分割すれば

each about 400 miles long,

だいたい各辺が640kmになります

you'd get about 1,000 such squares.

1000くらいの正方形ができるでしょう

So little by little, working with our partners,

だから少しづつパートナーと協力して

we are deploying one ocean drone in each of those boxes,

私たちはその四角一つに対して一つの 海上ドローンを配備しています

the hope being that achieving planetary coverage

そうやって地球全体を カバーすることによって

will give us better insights into those planetary systems

人類に影響を与える地球のシステムを 理解する手掛かりが

that affect humanity.

得られると期待します

We have been using robots to study distant worlds in our solar system

今までしばらくの間 太陽系の離れた世界を ロボットを使って調査してきました

for a while now.

Now it is time to quantify our own planet,

今こそ 地球を計測するときなのです

because we cannot fix what we cannot measure,

なぜなら私たちは計測できないものを 修理することはできませんし

and we cannot prepare for what we don't know.

知らないことに対して 準備することはできないのですから

Thank you.

以上です

(Applause)

（拍手）