Polar Bears International、ヨーク大学、3Mの研究者らが、ホッキョクグマの毛皮に張り付くイガのような追跡装置の開発で、2023年ギズモード・サイエンスフェアの優勝者となった。
質問
首輪や耳タグの問題を避けて、北極のホッキョクグマを追跡するより良い方法はあるでしょうか?
結果
Polar Bears International、3M、ヨーク大学、そして参加動物園からなる研究チームは、ほとんどのホッキョクグマに安全に装着できるホッキョクグマ追跡装置の開発に取り組みました。彼らは、動物の毛皮にトゲが付着し、長距離を移動しても剥がれずに残るという仕組みに着目しました。そこで、クマの首の後ろの毛皮に装着する「毛皮装着型トゲ」の開発に着手しました。このトゲを装着するのに最適な時期は、冬に備えてふわふわの白い毛が濃くなる秋です。
適切なデザインを見つけるのは容易ではありませんでした。彼らはいくつかのアタッチメントのプロトタイプを作成し、フェイクファーと本物のクマでテストしました。一つは五角形の形状で、小さな台の上にトラッカーボックスが取り付けられています。毛皮は銅管に通され、研究者たちはそれを圧着して固定します。もう一つはトライブラシアタッチメントで、金属製の三角形の両側に強力なパイプクリーナーのようなブラシが付いており、クマの毛に絡みつきます。他のプロトタイプには、接着剤やマジックテープのようなアタッチメントが採用されています。
研究チームは動物園と提携し、野生での運用開始前に実際のクマで追跡装置をさらにテストしました。これまでに、カナダのハドソン湾西部と南部に生息するホッキョクグマに追跡装置を装着しました。
研究者は通常、ヘリコプターからホッキョクグマを探し出し、麻酔をかけ、耳タグや首輪を装着することで追跡します。首輪は成体のメスのクマにのみ有効です。メスのクマはオスのクマよりも頭が広い傾向があるためです。若いクマは成長が早く、現在ぴったり合う首輪は1年も経たないうちに危険なほど小さくなってしまいます。
耳タグの使用は侵襲的な方法ですが、この新しい追跡装置は皮膚に穴を開ける必要がありません。この毛皮に装着するバー型追跡装置により、研究者はあらゆる年齢や大きさのホッキョクグマに追跡装置を装着できるようになりました。
追跡装置は、クマの位置に関する衛星データを研究者に提供します。ヨーク大学のグレゴリー・ティーマン教授は、研究者に座標がメールで送られ、それをGISやGoogleマップにマッピングしてパターンを学習していると説明しました。2021年後半の展開中、ティーマン教授と他の研究者たちは、秋にはクマが多くの時間を休息に費やし、気温が下がるにつれて活動が活発になることを確認しました。
なぜ彼らはそれをしたのか
「ホッキョクグマが環境をどのように利用しているかを理解することは、私たちが今後これらの地域を保護していく上で非常に重要です」と、ポーラー・ベアーズ・インターナショナルの保全技術ディレクター、BJ・キルシュホッファー氏は述べています。「ホッキョクグマが生息し続けている場所が確認できれば、それは私たちが排出量を削減していく中で、真に保護が必要な場所なのです。」
「正直なところ、このタグの最も有望な用途は、特に問題のあるホッキョクグマに関して、成体のオスのモニタリングだと思います。チャーチルやさらに北の地域では、問題のあるホッキョクグマのモニタリングが行われています」と、毛皮に付着したトゲの追跡データの一部を分析した博士課程のタイラー・ロス氏は述べた。「もし彼らがコミュニティにやって来れば、このタグを使って彼らの行動を追跡できるでしょう。」
「氷上や陸上でクマがどのような生息地を利用しているかを理解することは、絶滅危惧種保護法に基づく重要な生息地を特定する上で不可欠です」とヨーク大学のグレゴリー・シーマン教授は述べた。「クマが季節ごとに移動する移動ルートを理解することも重要です。」
「ホッキョクグマのためにキャリアを積むことができたのは、本当に幸運でした。研究面でも、保護活動面でもね」と、ポーラー・ベアーズ・インターナショナルの専任科学者ジェフ・ヨークは語った。「ホッキョクグマは私に、彼らを理解しようとするキャリアを与えてくれました。だから、私は彼らに恩返しをしたいと思っています。」
彼らが勝者である理由
このチームは、世界中で愛されている絶滅危惧種を追跡するための、より侵襲性の低い方法を発見しました。複数の熱心なグループが協力して「バー」に使用する複数のアタッチメントを開発し、研究室、飼育下、そして野生のクマを対象に徹底的なテストを実施しました。
これらの追跡装置により、自然保護活動家はホッキョクグマの移動方法や周囲の環境との関わり方についてより深く理解できるようになります。また、地域社会の安全確保にも活用できます。複数の研究者は、これらの追跡装置が、クマが人間に近づきすぎていないかを知る必要がある北極圏の地域社会をより良く支援できる可能性について言及しました。
次は何？
研究チームはトラッカーのテストを継続する予定です。現在、一部のトラッカーは約100日間クマに装着されており、研究者たちはこれはデータ収集には十分な時間だと述べています。しかし、クマの移動距離や、海氷上や子グマのいる洞窟など、訪れる環境に関係なく、様々なアタッチメントがクマにしっかりと固定され、機能し続ける仕組みを解明したいと考えています。ホッキョクグマは狩りをする際に長距離を泳ぐため、研究者たちはそのような激しい行動の間もバートラッカーが装着されたままであることを保証したいと考えています。
ジョン・キルシュホッファー氏は、柳の周りを歩き回っていたクマから追跡装置が外れた時、驚いたと語った。彼は息子のBJと、なぜ外れたのかを話し合った。「息子は『ホッキョクグマは戦車によく似ている。ただ一方向へ進むだけで、その前に何があろうと、ただ転がって通り抜けるんだ』と言っていました」とキルシュホッファー氏は語った。「私たちは実験室でテストをしましたが…どんなに優れたテストでも、クマが実際に何をするかを完全に再現することは不可能です」
研究者たちは、特に研究が進んでいない成熟したオスのホッキョクグマに関して、他にも情報不足を埋めたいと考えている点がある。ティーマン氏は、オスのクマの中には湾岸に集まって過ごす個体もいると説明した。彼らは遊んだり、格闘したりするので、成熟したオスのクマについてより深く知りたいのであれば、今後もしっかりとした観察を継続する必要があるだろう。
チーム
3D テクニカル サポートを提供する 3M の上級テクノロジスト Kevin Bangen 氏、アルバータ大学生物学教授 Andrew Derocher 氏、米国地質調査所の元研究動物学者 George Durner 氏、3M 上級コミュニケーション マネージャー Jennifer Ehrlich 氏、3M 研究スペシャリスト Lindsey Hines 氏、3M 先端プロトタイプ エンジニア Chris Kelton 氏、Polar Bears International の保全技術ディレクター BJ Kirschhoffer 氏、元 3M 先端研究科学者 Jon Kirschhoffer 氏、Polar Bears International の保全プログラム ディレクター Marissa Krouse 氏、オンタリオ州天然資源林業省の Joseph Northrup 氏、3M デジタル マーケティング リーダー Evelyn Padilla 氏、ヨーク大学の研究者で博士課程候補者 Tyler Ross 氏、元 3M 先端研究スペシャリスト Vasav Sahni 氏、ヨーク大学准教授 Gregory W. Thiemann 氏、マニトバ州地域野生生物マネージャー Vicki Trim 氏、および Polar Bears International の保全担当シニア ディレクター兼スタッフ サイエンティスト Geoff York 氏。
以下の水族館および動物園と協力：ポイントディファイアンス動物園・水族館、カンザスシティ動物園、コロンバス動物園・水族館、サンディエゴ動物園、コモパーク動物園、オレゴン動物園、ルイビル動物園、ボルチモアのメリーランド動物園、ユタ州のホグル動物園、カナダのアッシーニボインパーク動物園およびトロント動物園、デンマークのスカンジナビスク・ダイアパーク。
ギズモード・サイエンスフェアの受賞者リストを見る
