• Coral-AIはセンサーとアルゴリズムを使ってサンゴ礁を監視・保護し、世界的な保全活動の青写真を提示する。
• KAUSTが開発したこのシステムは、海洋環境をリアルタイムで監視し、自律的に栄養分を供給する。

ナダ・ハミード

ジェッダ：海水温の上昇によるサンゴの白化という世界的な課題に直面しているサウジアラビアのキング・アブドゥラー科学技術大学（KAUST）の科学者たちは、この脆弱な生態系を監視・保護するための革新的なAI主導型ソリューションを開発した。

この画期的な技術「Coral-AI」は、リアルタイムの環境モニタリングと有益な微生物の自動投与を組み合わせたもので、紅海だけでなく、世界中の海のサンゴの健康を守るための積極的なアプローチを提供することができる。

世界最北の熱帯海域である紅海は、狭いスエズ運河とバブ・エル・マンデブ海峡を通じて地中海とアラビア海につながる半閉鎖的な海域である。

紅海は、その見事なサンゴ礁と観光の魅力で広く知られているが、サンゴの生態系を研究する上でも重要なエリアとして認知されつつある。

265種以上のサンゴが生息する紅海とアカバ湾は、多くの固有種や絶滅危惧種を含む数百種の脊椎動物や無脊椎動物に餌と隠れ家を提供している。

この特徴的な生物多様性は、この地域での保全活動の必要性が高まっていることを強調している。

紅海のサンゴ礁はユニークで、気候変動に直面したときのサンゴの回復力を研究するための野外実験室となっている。海水温の上昇により、世界中のサンゴ礁は近年著しい白化を経験している。

そのため、KAUST の科学者たちは、サンゴに有益な微生物（BMC）の自動供給と現場でのサンゴの白化検知を組み合わせた Coral-AI を開発した。

この革新的なシステムは、画像処理、AI、高度なセンサー技術の統合による包括的なソリューションを提供し、サンゴ礁の健康管理に大きな進歩をもたらす。

Coral-AIのシステムは、サンゴ礁にBMCを自律的に送達することで、プロセスを合理化し、手作業とコストを削減するという斬新なアプローチを導入している。この装置は、サンゴ礁にプロバイオティクスを供給し、サンゴが死にかけたときを識別して薬を配備することができる。

Coral-AIは、「サンゴの生息場所の環境条件を直接モニターするセンサーを備えており、BMCの散布をリアルタイムで調整することができます」と、プロジェクト監督者でKAUSTの電気・コンピューター工学教授であるハーリド・ナビル・サラマ氏はアラブニュースに語った。

「モニタリングと事前介入というこの2つの機能により、このシステムは特に革新的なものとなっています。白化につながる可能性のある温度上昇など、サンゴのストレスの兆候を評価するだけでなく、それに対応することもできるからです」

水中環境で最適なパフォーマンスを発揮するESP32マイクロコントローラーを使用するCoral-AIは、センサー入力に基づいてBMCの散布を正確に制御するアルゴリズムを採用している。

「アルゴリズムは、センサー入力に基づいてポンプを正確に制御することで、システムの機能性において重要な役割を果たしています」と同氏は語った。

「これらのアルゴリズムは、検出された環境変化に応じてBMCの分配を調整することを可能にし、サンゴが現在の状況に基づいて最適な治療を受けることを保証します」

統合されたセンサーは、サンゴの健康に影響を与える温度などの重要な要因を継続的に監視する。変化を検出することで、予防的ケアであれ、白化現象の積極的な治療であれ、特定の要件に対応するためにBMC調剤を適応させることができる。

「環境モニタリングへのこの積極的なアプローチは、サンゴ礁を保護するシステムの能力を高めます」と同氏は語った。

Coral-AIのシステムは、センサーデータを分析してサンゴの健康状態とBMC処理の効果を評価する。

サンゴのストレスを示す確立されたしきい値とリアルタイムのデータを比較することで、システムはBMCの散布を最適化し、悪条件を効率的に緩和することができる。

このデータ駆動型のアプローチは、サンゴの健康管理において、情報に基づいた意思決定のための貴重な洞察を提供する。

このシステムは、安定した BMC 投与を確実にするため、余分なポンプや油圧ダンパーなどの機能を組み込むことで、生物付着や変化しやすい水中条件などの課題に対応しています。

制御された条件下での厳密な校正とテストは、サンゴの健康を効果的に維持するために不可欠なシステムの精度と信頼性を高めています。

しかし、このプロセスにおいて人間が完全に冗長であるわけではない。

「システムは多くのプロセスを自動化しますが、システムの設定、センサーの校正、長期的なデータ傾向の分析、サンゴの健康管理に関する戦略的な意思決定には、人間の専門家が不可欠です」とサラマ氏は言う。

「彼らの専門知識によって、自動化されたシステムが意図した通りに機能し、介入が科学的に正しいことが保証されるのです」

Coral-AIは、今のところサウジアラビアの紅海でのみテストされているが、その成功は、サンゴ礁への同様の脅威に直面している他の地域での採用の可能性に道を開くものである。

「このシステムの拡張性と有効性は、世界的な保全活動にとって貴重なツールであり、世界中のサンゴ礁管理手法に革命をもたらす可能性があります」とサラマ氏は語った。

紅海のサンゴ礁を保護することは、気候変動に対するサンゴの抵抗力に関する科学的理解を深める上で極めて重要であり、保護戦略を策定する上で貴重な情報となる。

また、この取り組みは、この地域の驚くべき生態系とそれに関連する海洋生物の保護と回復を支援することにもなる。