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EUの研究プロジェクト「AI4SoilHealth」は、人工知能（AI）と衛星観測を使った土壌マップや、農地で使える迅速な測定手法の開発を進めています。 採取地点のデータから農地全体の状態を推定する仕組みと、土壌の物理・化学・生物的な性質を測る手法を組み合わせ、農家や土地管理者の判断を支えます。 2026年12月7〜10日には、土壌管理の会議「Soil Health Now! 2026」でAIツールの実演や実践的なセッションを行う予定です。
採取地点のデータから農地全体を地図にする
AI4SoilHealthは、EUの研究・イノベーション助成制度「Horizon Europe」の支援を受け、2030年に向けたEUの土壌ミッションに取り組むプロジェクトです。 開発した「soil health viewer」は、土地管理や土壌の監視、根拠に基づく意思決定を支援するAI搭載プラットフォームです。
このツールは、予測AIと衛星などによる地球観測を利用し、採取地点の情報から農地全体の土壌マップを作ります。 AI4SoilHealthは、利用者が自分の測定データをモデルへ追加して精度を高め、将来は気候条件や管理方法の変更に対する土壌の反応も予測する構想を掲げています。
地図上で複数の指標を重ねて表示するほか、日常的な言葉で土壌について質問できるチャットボットも組み込んでいます。 現地測定のデータを衛星画像や地形情報と組み合わせる仕組みも開発中です。
土壌の性質を地図上で推定する技術には、衛星が捉える光の反射と、地形・環境条件を組み合わせる研究があります。 ドイツのバイエルン州を対象にした研究では、地球観測衛星「Sentinel-2」の画像から、植物に覆われていない土壌の反射データを集め、土壌有機炭素の量を推定しました。
この研究の対象である土壌有機炭素は、土壌中の有機物に含まれる炭素です。 研究チームは、光の反射データを深層学習で処理し、さらに地形・環境情報を組み合わせたモデルで予測性能が向上したと報告しました。 AI4SoilHealthでも、現地で得た測定値と衛星・地形情報を結びつけ、採取地点から農地全体へ推定を広げる方法を採っています。
生物の働きも調べる現地測定
AI4SoilHealthでは、土壌の物理・化学的な性質に加え、生物や生態系の働きを捉える測定法を検証しています。 対象は、土壌中の微生物の多様性、酵素の活性、菌類と細菌の比率、土の粒が集まった「団粒」の崩れにくさ、水の浸透能力などです。
微生物の多様性を調べる環境DNA分析は、土壌などに含まれるDNAから生物の構成を調べる方法で、専門の検査室が必要です。 一方、現地で利用者自身が実施できる測定もあり、AI4SoilHealthは検査室での分析と簡易測定の両方を扱っています。 pHや塩分などの測定には、光の性質を利用する分光法や、特定のイオンに反応する電極なども取り入れています。
測定法を選ぶための「AI4SoilHealth Toolbox」には、現地観察、簡易検査、検査室分析、データ収集・解釈を支援するデジタルツールがまとめられています。 また、土壌科学を学ぶ学生向けの教材を一般にも公開しており、pHや塩分の測定、試料の前処理、soil health viewerの操作などを動画で学べます。
迅速な測定法は項目によって検査室との一致度が異なる
現地での迅速測定については、従来の検査室分析との比較研究も進んでいます。 スペインの長期草地試験で132点の土壌試料を調べた査読前論文では、団粒の安定性、土壌呼吸、微生物量と菌類・細菌の比率、酵素活性を測る迅速な手法を比較しました。
研究チームは、団粒の安定性では迅速測定と検査室測定の対応が強く、微生物量では中程度の対応があり、酵素活性もおおむね整合したと報告しています。 一方、土壌から放出される二酸化炭素を測る土壌呼吸と、菌類・細菌の比率では、両手法の一致が弱い結果でした。
この研究への査読コメントでは、査読者が迅速測定を検査室分析の直接的な代替とする表現に慎重さを求めています。 また、土壌呼吸は測定時の水分や温度に左右されるため、比較可能な測定条件の検討や、地域・土壌の種類に応じた校正データについて議論するよう求めました。
EUの共通監視制度と12月の技術実演
AI4SoilHealthが支える欧州の土壌監視では、EUの「土壌モニタリング法」が共通の枠組みを定めています。 この指令は、化学・生物・物理の各面で良好な土壌を重視し、2050年までに健全で回復力のある土壌を実現する長期目標を掲げています。
加盟国が監視する項目には、塩類化、土壌有機炭素の減少、圧密、侵食、過剰な養分、汚染、生物多様性の損失、保水・浸透能力が含まれます。 加盟国は土壌の種類や土地利用を踏まえた監視単位を設け、2031年12月17日までに最初の包括的な健全性評価を行い、その後は6年ごとに評価します。
指令の国内法への移行期限は2028年12月17日です。 加盟国には、土地所有者や管理者への科学的な助言・研修、地域条件に合う対策や資金調達の情報提供などの支援も求められています。
12月のSoil Health Now! 2026では、soil health viewerの実演に加え、欧州共通の土壌指標、炭素貯留を促す農業、土壌生物多様性、AIによる監視などを扱います。 農学の専門家、研究者、農家、政策担当者らが参加し、講演や討論、ワークショップを実施する予定です。 対面参加券は完売していますが、オンライン参加券ではライブ配信の並行セッションを切り替えて視聴でき、各セッションの質疑応答にも参加できます。
