グーグル、衛星画像で地球を救う
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グーグル、衛星画像で地球を救う

あまり知られていないグーグルの「Google Earth Engine」は、非営利団体や研究者が森林破壊、洪水、干ばつなどを管理するのに役立っています。

ブルームバーグ

【ブルームバーグ・ビジネスウィーク】セネガルのフェルロ地方では、気候変動によって牧夫が牛のための水を探すのが難しくなっている。ペルーのアマゾンでは、先住民族が違法伐採者を追い払うために常に警戒していなければならない。ロサンゼルスでは、最も暑い地域を冷やすために、9万本の木をどのように植えればよいか、都市計画者が悩んでいる。これらの問題を解決するために、3つのグループは、世界中の環境保護活動家と密接に協力している、あまり知られていないグーグルの部門を利用している。

グーグル アースエンジン(Google Earth Engine)は、オープンソースの膨大な量の衛星画像を作成し、それにデータ分析ソフトウェアを追加することで、熟練した外部の人間でも比較的簡単にインタラクティブな地図を作成できるようにしている。さらに重要なのは、スタッフ科学者(グーグルはその人数を明らかにしていない)のチームが、自然保護団体、都市機関、地域社会の擁護者、研究者などの公共善を追求する「クライアント」のために、膨大なデータセットを駆使して重要な問題に答えていることだ。

アースエンジンチームのコレクションに毎日追加される2万枚の画像ファイルは、単なる静止画ではない。例えば、地下1メートル以上の土壌の組成や、農地から立ち上る水蒸気の量など、詳細な情報を衛星が収集している。スタッフは、クライアントがその情報を抽出し、現場に伝える手助けをしている。例えば、セネガルの遊牧民はラジオで牛に飲ませる水の場所を知り、ペルーの先住民はインタラクティブな地図上にピンクの点を描き、伐採の場所を知らせ、ロサンゼルスでは共有のウェブサイトで木が最も効果を発揮する場所を探す。

「生のデータだけでは十分ではない。政府関係者からは、『データに溺れているが、インサイトが欲しい』と言われるようになった」と語るのは、チームを率いるレベッカ・ムーアだ。「私たちは、科学者が簡単にデータを分析し、気候がどのように変化しているかを質問して、数年ではなく数秒または数分で回答できるように、グーグルアースエンジンを開発した」。

アマゾン・ドット・コムやマイクロソフトなど、他の企業もアースエンジンと同等の機能を持つ技術サービスを提供しているが、この分野の専門家によると、ムーアのスタッフがボランティア活動に費やす労働時間の多さが他とは違うという。森林破壊を監視するオープンソースのオンラインツール「グローバル・フォレスト・ウォッチ」のプロジェクト・マネージャー、ミカエラ・ワイスは、「これまでになかった透明性と情報のレベルの高さには目を見張るものがある」と語る。また、衛星画像処理会社Umbraのバイスプレジデントで、業界についてのニュースレターを執筆しているジョー・モリソンは「アースエンジン」をこの50年間で最も重要な気候科学への貢献と呼んでいる。

もちろん、グーグルはグーグルで、アースエンジンの開発者たちは商業的なアプリケーションにも取り組んでいる。10月には営利目的のサービスを発表し、これまでにユニリーバやスイス再保険などの顧客を獲得している。ムーアは、このような取り組みを、自分のチームの環境保護活動の影響力を高め、「お互いのベストプラクティスを積み重ねる」ための方法だと考えているという。

ムーアはソフトウェアエンジニアであり、グーグルでの約20年間のキャリアは、アドボカシー活動に傾倒していたからだ。グーグルは2005年にムーアを採用したが、その直後にKeyholeという衛星地図作成会社を買収してグーグル Earthの基盤を手に入れた。ムーアは、サンフランシスコの南に位置するサンタクルーズ山脈にある自分の土地の近くで行われていた伐採プロジェクトを、キーホールを使って阻止したことで全国的なニュースになったばかりだった。地元の電力会社が1,000エーカーの森林を伐採しようとしていたのだが、ムーアが作成した3Dマップによると、保護されている流域や絶滅危惧種の生息地にダメージを与える可能性があった。

グーグル アースエンジンの責任者、ムーア。Photographer: Lizzy Myers for Bloomberg Green
グーグル アースエンジンの責任者、ムーア。Photographer: Lizzy Myers for Bloomberg Green

ムーアは、ニューヨークのロングアイランドにある活動家の家庭で育った。公民権派の弁護士である父は、1964年に人種差別を放送するミシシッピ州のテレビ局に放送免許を与えないという画期的な裁判で勝訴した。父の功績により「連邦政府の規制は公共の利益にならないといけない」という司法上の配慮が確立された。ムーアの兄は、画家でありエイズ活動家でもあり、エイズの国際的なシンボルとなった輪っか状の赤いリボンの普及に貢献した。

2002年、2人の兄が半年以内に亡くなった後、ムーアは自分の人生を見つめ直し、自分がやっているコーディングの仕事に満足していないと考えた。インドのヒマラヤやアラスカのデナリにグループを率いて登ったことのある彼女は、登山への情熱から、優れた地図を深く理解するようになっていた。最初に取り組んだアンチログ(対数で対数を定義すること)プロジェクトで、彼女は新しい技術の専門家としての地位を確立した。ムーアは、キーホールにソフトウェアのデバッグ方法を提案するメモを大量に送ったため、グーグルが同社を買収した際、チームはムーアの採用を優先した。

グーグルでは、ムーアは環境マッピングのプロジェクトに惹かれていた。2008年、グーグルは従業員に、グーグルの能力に合った慈善活動のアイデアを募った。ムーアには、明らかなチャンスがあった。アメリカとヨーロッパの政府衛星は、何十年にもわたって地球とその大気に関する膨大なデータを収集してきた。これらの情報は、サウスダコタ州の連邦政府の山の金庫に保管されている磁気テープに格納されていたため、一般の人が情報を精査することは事実上不可能だった。それがデジタル化されると、何ペタバイトものデータになり、その1つ1つが5,000億ページ分の印刷物に相当する。しかし、ムーアはそれを気にしなかった。「グーグルがやるべきことだと思った」とムーアは言う。

2009年末、ムーアと2人の同僚は、ラテンアメリカの森林伐採をほぼそのまま高解像度で追跡できるアースエンジンのデモ版を完成させた。また、アル・ゴアにアースエンジンの機能を説明したり、ウディ・ハレルソンに山頂除去採掘(山頂を削る石炭露天掘)を追跡するツールとしてアースエンジンを使用するようアドバイスしたりしている。しかし、ブラジルの研究者で、アマゾンでの衛星モニタリングの開発をリードしてきたジルベルト・カマラのような活動家が、ムーアの最も頻繁なパートナーとなっている。この10年間で、ムーアのチームは活動家や研究者との協力体制を強化し、そのニーズに応えられるようになった。地質学者や水文学者などの専門家を加え、衛星以外のカスタムデータセットをアップロードしている。

彼女は、まだ始まったばかりの会社の製品は、彼女の長年のミッションに沿ったものだと言う。ユニリーバは、アースエンジンを使って、多くの消費財の主要原料であるパーム油が、熱帯林の違法伐採によるものではないことを確認しているという。ユニリーバは、森林破壊のないサプライチェーンを維持するという公約を実行しようとしている。アースエンジンは、1,700万ヘクタールの農場を監視し、77,000の小さな村で農業や交通の足跡を追跡して、1,900の工場が違法な農場からパーム油を受け取っている可能性を評価している。

アースエンジンが提供する情報にはリスクも伴う。南スーダンでは、気候変動のリスクにさらされている地域の干ばつや洪水の地域を地図にしている会社「Cloud to Street」が、内戦中の反政府派のギャングが脆弱な村を狙うために地図を利用するのではないかと地元の人々に心配され、地図を公開しないように警告された。「透明性は必ずしも良いことではない」と、Cloud to Streetのチーフサイエンスオフィサーであるベス・テルマンは言う。

アースエンジンのファンの多くは、グーグルがアースエンジンを取り上げたり、学者や活動家が支払える範囲を超えて課金したりするのではないかと心配している。ムーアは、そのようなことは起こらないと言っている。しかし、もしそうなれば、その痛手は広範囲に及ぶ。ブラジルのカマラは、自分の分野はムーアの仕事を基準にしてきれいに二分されると言う。「グーグル アースエンジンの前と後に分けて考えている」と彼は言う。

ここ数年、Cloud to Streetはグーグル アースエンジンを使用して、自社のウェブサイトでコンゴ共和国の洪水の強度、期間、影響を予測している。同社がムーアのチームと協力し始めたのは、2017年に中央アフリカの南東部で発生した洪水により、農作物、家屋、道路などが被害を受け、援助者が状況を報告するのに地上の観測者に頼らざるを得なくなったためだ。

国連世界食糧計画(WFP)をはじめ、多くの政府機関や保険会社と提携しているCloud to Streetは、現地の人々によるテキストや写真の更新情報で分析結果を補っているが、予測アルゴリズムの中心となるのはアースエンジンのデータとなっている。Cloud to Streetのユーザーは、人口密集地に向かう増水の経路を追跡した地域の地図を見たり、通行止めなどの危険情報をテキストで受け取ったり、自分で質問を投げかけたりすることができる。

マクロ的には、コンゴ共和国をはじめとする国々が、国際的な援助を要請する前の重要なステップである、洪水が国家的な緊急事態であると宣言するために必要なデータの収集を、Cloud to Streetが支援している。従来、そのプロセスには数カ月を要していた。しかし、2019年末の大洪水の後、このサイトは荒廃の証拠を素早く示し、わずか数日で数百万ドルの援助を確保することができた。

しかし、サイトが確保したのはお金だけではない。その数カ月前、WFPのシニアアドバイザーであるジャン・マーティン・バウアーは、Cloud to Streetの最高経営責任者(CEO)であるベッシー・シュワルツに、コンゴ共和国の低地に1万1000人の難民が到着したばかりであり、彼らが危険にさらされていないかどうかを尋ねるワッツアップのメッセージを送った。シュワルツのサイトは、アースエンジンの助けを借りて、国連が7,000人を安全な場所に移すように導いた。2019年の洪水でその難民キャンプが完全に流されてしまった時には、残りの人々も高台に避難していた。

アメリカの干ばつ

アメリカ西部は記録的な干ばつに見舞われているが、西部のほとんどの州では、限られた水の供給に対して隣人が自分の分を超えて使用しているかどうかを一般市民が測定する方法がなかった。環境防衛基金(EDF)のディレクターである水システム科学者のロビン・グリムは、「水管理地区やあらゆる規模の事業者が、どれだけの水が消費されているかを知らずに予算を管理しようとしているとしたら、これは重大なデータギャップだ」と述べている。

グリムは「OpenET」の開発を主導した。OpenETは、アースエンジンのサポートと処理能力を利用して、フィールドごとの水の消費量をより明確に示す新しいウェブサイトだ。EDFは、NASAを含む科学・アドボカシーパートナーのコンソーシアムとともに、10月21日にこのサイトの開設を発表した。これまでのところ、農家や地方自治体の担当者が、蒸発散(ET)の測定に利用している。ETとは、土の表面とそこに生えている植物の葉の両方から上昇する水蒸気の量のことだ。

ETは、それぞれの土地がどれだけの水を消費しているかを示す大まかな指標だが、NASAの衛星では、4分の1エーカーの範囲で測定することができる。OpenETシステムでは、このETを土地ごと、時間ごとに追跡することができる。拡大してみると、青や緑の異なる色合いの畑がパッチワークのように並んでいて、相対的な水の使用量を表している。「水管理者は次のステップに進むことができる」とグリムは言うが、一般の読者が地図の意味を早合点してはいけないと警告している。

しかし、それだけでは、最大の水使用者である農家の人たちの、官僚が自分たちの生活を止めようとしているのではないかという不安を解消することはできない。農家でもあるオレゴン州の州議会議員、マーク・オーウェンズは「どこでどのように水を使っているかを誰もが正確に把握できるようになったことで、農業界に不安や懸念が生じる」と言う。「しかし、一般市民は水がどのように使われているかを知る権利があるはずだ」。

作物の違い、土壌の質の違い、古い果樹園など、2つの畑が並んでいても、水の消費量が異なる理由はたくさんある。また、OpenETは、雨水と、地面から汲み上げた水や水道水とを区別することはできない。

しかし、アルファルファを栽培しているオーウェンズは、3年前からOpenETをテストしており、このプラットフォームのおかげで、思ったよりも水の使用量を減らすことができたと言う。気候変動の影響で、どのくらいの量がちょうどいいのか、専門家でもわからなくなってきている。このソフトウェアの助けを借りて、彼は灌漑システムと水やりのパターンを再設計したと言う。「私の住んでいる場所と作物の種類にしては、良い仕事ができていると思う」と彼は言う。

Leslie Kaufman. Google Wants to Save the Planet With Satellite Images. © 2022 Bloomberg L.P.