Revealing the strategy of dynamic soaring based on fine-scale flight data of albatrosses

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本研究では、アホウドリ類を対象として、ダイナミックソアリングと呼ばれる省エネルギーの滑空飛行法のメカニズムの解明を目標とした。ダイナミックソアリングとは、海上の風速勾配を利用して、羽ばたくことなく持続的に滑空飛行する飛行様式である。実際にダイナミックソアリングを行うアホウドリ類の飛行データを得るために、野外調査を実施した。2019年1月～4月にかけて、亜南極域クロゼ島で繁殖する世界最大の飛ぶ鳥であるワタリアホウドリに、3軸加速度、3軸角速度、GPS（位置と速度）、気圧を高解像度で記録できる装置を合計20台装着し、回収した。得られたデータから、状態空間モデルを用いて、アホウドリの3次元的な飛行経路や姿勢の変化を計算した。実データと比較するために、理論的なダイナミックソアリングによる飛行方法を数値計算によって求めた。滑空する鳥をグライダーに近似し、運動方程式に基づいた最適制御問題を解くことで、与えられた風速勾配のもとで理論的に最もエネルギー効率の良い飛び方を求めた。実際の海上では波や突風などによって時々刻々と風環境が変わると考えられる。風速勾配の形状を変化させると、それに応じて理論的に最適な飛行経路、姿勢の変化なども変わることがわかった。次年度は、アホウドリの3次元的な飛行経路や姿勢を飛行モデルと比較することで、エネルギー獲得メカニズムや異なる風環境に応じたアホウドリのダイナミックソアリングによる飛行戦略を研究する計画だったが、初年度で中断した。