カリフォルニア沖約32キロの海上で、重量47630キログラムの無人潜水艇「ドック・リケッツ」が、ストロボライトとソナーパルスを海底に照射し、まるで一瞬のサイレントディスコのように響き渡らせていた。この探査機は、太平洋の深海生物たちを前にショーを披露していただけではない。海面下約793メートルにある、特異な地層の地形と生態系をマッピングしていたのだ。
ドック・リケッツは、モントレー湾水族館研究所の人間チームが海底を調査し、その水深と豊かな生態系を評価するためのツールでした。
「私たちの目標は、深海の複雑な地形における底生生物の生息地をセンチメートル単位で効率的にマッピングすることです」と、MBARIの主任エンジニアであり、海底マッピングチームのリーダーであるデイブ・カレス氏はメールで述べています。「現在、10時間のROV潜水で約[110ヤード×165ヤード、または100メートル×150メートル]の領域をカバーできます。真に大規模な調査にも拡張可能な効率性を実現するために、最終的にはこのセンサーパッケージを自律型水中ロボットに搭載したいと考えています。」
調査対象は、太平洋の海底にある異常な断崖、サーリッジです。白亜紀に形成されたと考えられているこの海底海嶺は、堆積岩と変成岩が混ざり合ったものです。マンハッタン島とほぼ同じ大きさで、MBARIは20年以上にわたって調査を続けてきました。周囲の泥地平野から約1,600フィート（488メートル）の高さにそびえ立つサーリッジは、一部ではエンパイア・ステート・ビルよりも高く、独自の峰と谷が織りなす地形を呈しています。近年、研究の焦点は、生物多様性のホットスポットとしてこの海嶺に置かれています。250種以上の生物が生息していることが判明しており、チームはサンゴや深海海綿動物に覆われた特に緑豊かな部分を調査していました。
最近の研究では、研究チームはドック・リケッツにライダーレーザースキャナー、ソナーシステム、カメラ、そして機体の下部に搭載されたライトを装備しました。ライダーは、航空考古学や熱帯雨林などの陸上生態系のマッピングで広く使用されている技術です。このシステムは、対象地域にレーザーパルスを照射し、各パルスが反射するまでの時間に基づいてその地域の地形図を作成します。しかし、深海は研究者たちの研究にとって、ライダーだけでなく他のモニタリング方法にも技術的な課題をもたらしました。
「簡単に言えば、私たちがやろうとしていることは技術的に非常に難しいのです。特に、腐食性の導電性媒体の中で、高圧の電子機器を動作させたいという思いがあるからです」とカレス氏は語った。
研究チームはネスト調査を実施し、サーリッジの生物多様性ホットスポットを毎回高解像度で観察しました。収集した情報を統合することで、基盤岩の地形の起伏の激しい部分から、サンゴのような海底に生息する比較的動きの少ない生物の構造や大きさに至るまで、ホットスポットを描写する膨大なデータセットを作成しました。他の生物は、それほど順応性が高くありませんでした。
「ROVはギンダラに群がられ、調査が進むにつれてその数が増えていきました」とケアレス氏は述べた。「問題は、ギンダラがROVの下を移動し、カメラとライダーの邪魔になり、大量の泥水を巻き上げて調査データを台無しにしてしまったことです。最終的に、ギンダラは写真撮影に使用したストロボライトに引き寄せられていると判断しました。」
昨年、リケッツ潜水艇にレーザーシステムが搭載され、MBARIの研究者たちは、沿岸に生息するゼラチン質の幼生類が持つ粘液様構造をより深く理解することができました。最近行われたサーリッジの3D復元は、生物のような軟組織を検知できないソナーと、あらゆるものを検知できるライダーと写真という3つの機器を駆使することで実現しました。海底を1.5センチ未満の解像度で撮影することで、チームは調査対象地域を、ピンクサンゴの扇状骨の最も微細な節骨に至るまで、鮮明に再現することができました。
「動物の居場所が分かれば、個々の写真をつなぎ合わせて作ったフォトモザイクを見て、その動物が生きているか死んでいるかを判断し、場合によっては種を特定できる」とカレス氏は語った。
この研究は、危機に瀕した生態系の保全や、電力網のクリーン化を目的とした波力発電の最適な場所の発見など、様々な目的において極めて重要です。国連によると、海岸から97キロメートル（60マイル）以内に約24億人が居住していることを考えると、波の下に何があるのかを理解することは、なおさら重要です。カリフォルニア海流の拠点であるカリフォルニア沖のような海域は、人々の生計を支える広大な漁業の拠点でもありますが、持続可能な管理も求められています。
チームが収集したマッピングデータは、2030年代末までに海底全体の地図を作成するという大規模な国際共同プロジェクトであるSeabed 2030プロジェクトにとって、比較的小規模ながらも有益な貢献となるでしょう。このスキャン作業の大部分は、地球の海洋を航行する船舶に搭載されたセンサーを用いて行われているため、Sur Ridgeプロジェクトは、このような高忠実度のビデオデータと点群データを海底から直接取得するという、文字通り過剰なまでの努力をしました。
