Distributed acoustic sensing reveals temporal occurrence, movement and vocal behaviour of singing fin whales in theGibraltar-Alboran maritime corridor

海洋は、光よりも音の方が遠くまで、そして速く伝わる、広大で暗い場所です。多くの海洋生物、特に大型のクジラにとって、聴覚は航行し、餌を見つけ、何百マイルも離れた場所とコミュニケーションをとるための主要な手段です。これらの巨獣の中でも、ナガスクジラはとりわけ声の大きな旅人として知られており、海洋盆地全体に響き渡るような、深くリズム感のある鳴き声を発します。科学者たちは、これらのクジラが大西洋と地中海を結ぶ狭く、かつ非常に賑やかな水路であるジブラルタル海峡を回遊していることを古くから知っていました。しかし、彼らがいつ歌うのか、歌っている間にどこへ向かうのか、そしてその歌が時間の経過とともにどのように変化するのかを正確に理解することは困難でした。従来の、水中マイク（ハイドロフォン）を載せた船を派遣したり、遠くから姿を捉えるために晴天を待ったりする方法では、クジラが素早く移動し、海洋があまりにも広大であるため、全体像を見落としてしまうことがよくありました。

これを解決するために、研究者たちは元々電気通信用に設計された技術、すなわち海底の光ファイバーケーブルに目を向けました。インターネットや電話のデータを海底を通じて運ぶこれらのケーブルが、今や巨大な「聴取装置」として利用されているのです。ケーブルにレーザーパルスを送り込むことで、科学者たちは音波がガラス繊維に衝突して生じる極めて微細な振動を検知することができます。分散型音響センシング（DAS）として知られるこの手法は、ケーブルの全長を数千個のマイクへと変貌させ、高価な機器を配備してバッテリー切れを心配することなく、数ヶ月間にわたって継続的に海洋の音を聴くことを可能にします。最近の研究において、科学者たちはこの手法を用いてジブラルタル海峡とその付近のアルボラン海におけるナガスクジラの声を聴き取り、これまで隠されていた彼らの季節的な移動と発声の習慣という詳細な物語を明らかにしました。

研究チームは、この地域に横たわる約95キロメートルに及ぶ2本の既存の光ファイバーケーブルを監視しました。1本はタリファとセウタを結び、もう1本はエステポナとテトゥアンを結んでいます。彼らは2022年6月から2024年2月までの10か月間、ナガスクジラの歌の音響シグネチャーを捉えました。その結果、これらのクジラは単に通り過ぎているだけではなく、回遊しながら積極的に歌っていることが判明しました。研究によれば、歌唱活動は一定ではなく、明確な季節的パターンに従っていました。タリファのケーブルでは、クジラは8月中旬に歌い始め、9月にピークに達し、10月までに減少しました。エステポナのケーブルでは、歌いは9月に始まり、冬の間に減少し、1月に最高レベルに達しました。このことは、クジラが特定の目的地に到着したときだけに歌うのではなく、旅の過程を通じて繁殖のためのディスプレイ（求愛行動）を続けていることを示唆しています。

最も驚くべき発見の一つは、クジラが歌いながらどのように移動していたかという点です。8月、タリファのケーブルで検知されたクザルは、そのほとんどが西方向、つまり地中海から大西洋へと向かって移動していました。これは、過去に目視観測者が見てきた内容と一致しています。しかし、月が変わるにつれて、その方向性は予測しにくくなりました。9月になると、タリファにいたクジラの多くは東方向、つまり地中海へと戻る動きを見せました。もう一方のケーブルでは、調査期間を通じてクジラは両方向へと移動しており、特定の月に支配的な方向はありませんでした。これは、ジブラルタル海峡がこれらの動物にとって単なる一方通行のハイウェイではないことを示しています。むしろ、そこは「ソーシャル・ボトルネック（社会的ボトルボトルネック）」、つまりオスが集まり、メスの注意を引こうとしたり、他のオスの存在を誇示したりするために歌う、狭い回廊としての役割を果たしているのです。研究者たちは、わずか数キロメートル離れた場所で2頭のクジラが同時に歌っている事例さえも検知しており、これらの集まりが単なる孤独な回遊ではなく、社会的なイベントであることを裏付けています。

研究チームはまた、歌の内容を詳しく調べることで、どのグループのクジラの声を聴いているのかを特定できるかどうかを検証しました。ナガスクジラの歌は、通常、低周波の音の後に休止が続くという定型化された構造で知られており、これが何度も繰り返されます。研究者たちは、これらの音のピッチ（音高）が非常に一貫しており、20ヘルツ付近の非常に低く深い音であることを発見しました。この安定性は、この地域のクジラたちが共通の「声のアイデンティティ」を共有していることを示唆しています。しかし、音と音の間のタイミング（間隔）は非常に柔軟でした。音の間隔は季節や年によって変化しました。晩夏から初秋にかけては間隔が短く、冬には長くなっていました。この変動は非常に顕著であったため、研究者たちは、歌のタイミングだけを見て、どの個体群が歌っているのかを判断することはできないと結論付けました。歌はダイナミックであり、時間の経過とともに変化するため、クジラのアイデンティティは単一の不変のリズムに固定されているわけではないのです。

この歌のタイミングにおける柔軟性は、「科学者が歌の速さに基づいてクジラの個体群を容易に分類できる」という従来の考え方に異を唱えるものです。本研究は、同じグループのクジラであっても、単一の季節の中で歌の速度を変えることができること、そして異なるグループが異なる時期に似たようなリズムで歌うことがあることを示しました。これは、保全活動がよりきめ細かなものである必要があることを意味しています。ジブラルタル海峡は、毎年通過する数千隻の船舶を含む、人間の活動による激しい圧力に直面している場所です。船舶の騒音はクジラの呼び声をかき消し、コミュニケーションを困難にする可能性があります。さらに、クジラは決まった方向に進みながら歌っていることが多いため、接近する船舶を避けるために進路を変更する可能性が低く、衝突のリスクが高まります。

既存のケーブルをリスニング・ネットワークとして活用することで、研究者たちは従来の手法では不可能であった膨大な量のデータを収集することができました。彼らは、天候や季節に関わらず、昼夜を問わず継続的にクジラを追跡することができたのです。このアプローチにより、クザルが回遊シーズンを通じて存在し、移動しながら歌っていることが明らかになりました。この研究は、ジブラルタル海峡が単なる移動経路としてだけでなく、彼らの社会生活にとっても極めて重要なエリアであることを示唆しています。そこは彼らが集まり、歌い、交流する場所であり、保全のための重要なゾーンなのです。このプロジェクトの成功は、海底ケーブルのような人類の産業インフラを、自然界を守るための道具へと転換できることを証明しています。それは、海洋の声を聴くための新しい方法を提供し、地球上で最も大きく、かつ捉えることが困難な生物たちの生活を、鮮明かつ継続的に覗き見る窓となるのです。