用公民科学调查海洋｜岩礁与海洋垃圾调查的参加方法

什么是公民科学｜为什么海洋调查欢迎“每个人”加入

公民科学（Citizen Science）的基础

公民科学是指不仅专业研究人员，普通人也参与科学调查和数据收集的活动。在观鸟、星空记录、天气观测等各种领域，它已长期存在。在海洋领域，岩礁上发现的生物记录、冲到沙滩的垃圾按种类计数、珊瑚礁的定期调查等，可参加的活动已遍及日本各地。

参加的人不一定非得是研究人员。重要的是“按规定的步骤”“在同一地点”“反复”进行记录。每个人的记录虽小，但数百人、数万人的记录汇集起来，就成为研究人员单独无法获得的、范围广且时间长的数据。

海洋“太大，人手不够”

日本海岸线非常长，岩礁、滩涂、沙滩、藻场、珊瑚礁，环境类型也多种多样。要让少数研究人员定期调查所有这些地方，现实中很困难。而且海洋的变化不是某一天突然发生，而是在数年到数十年间一点点推进。要察觉变化，需要长期持续注视同一地点的眼睛，这里正是当地居民力量的用武之地。

• 空间的广度：如果全国海岸都有调查者，就能比较各地区的差异
• 时间的长度：每年同一时期持续调查同一地点，就能把握增减趋势
• 及早发现异常：越是熟悉当地的人，越容易察觉“和平时不一样”
• 学习与关注：参加本身就能加深对海洋的理解和关注

公民科学发挥的三大作用

公民科学的作用大致可归纳为三点。第一是数据收集，扩大调查的人手和范围。第二是教育与普及，让参加者亲眼确认海洋现状，加深理解。第三是协作并为政策搭桥，把地方的声音转化为科学依据，传达给政府和研究人员。这三者运转起来后，调查就不再只是一项作业，而成长为守护当地海洋的活动。

研究人员一方也有好处。仅靠专家调查，受预算和人员限制，能调查的地点和频率有限。有了市民的协助，就能弥补这些限制，捕捉更细微的时间和空间变化。另一方面，市民可以向专家学习调查方法和辨别方法。双方各展所长，正是公民科学的理想状态。

关于公民科学在日本全国的发展，也可参考什么是公民科学？人人可参加的生物调查。

国家调查也由市民支撑｜监测站点1000

在全国约1000处持续进行的长期调查

环境省的“监测站点1000（重要生态系统监视地域监测推进项目）”是从2003年度开始的国家长期调查。它以日本具有代表性的生态系统为对象，在全国设置约1000处固定站点，长期、定量地持续调查，目的是及早把握生态系统的变化和异常。调查对象不仅限于海洋，还包括山地、森林、里山、湖沼、珊瑚礁和沿岸等。

其中与海洋有关的是“沿岸域调查”。以生物多样性中心为核心，对岩礁、滩涂、海草场、藻场等浅海环境进行调查。环境省已公布2008至2012年度五年份的汇总报告，其成果包括用数据捕捉到东日本大地震海啸造成的突发影响。

承担调查的人们

这项调查由环境省委托各领域的协调团体，当地专家和市民参加，在各站点实施。对于关注者多、物种较易辨别的类群，市民调查员发挥核心作用，据称市民占全部调查合作者的约8成。另据报道，截至2024年4月，研究人员与市民调查员合计参加者达5,120人。

不过，监测站点1000并不是“谁都能临时参加”的机制，基本上通过各站点的调查团体参加。如果考虑参加，最稳妥的是确认当地调查团体或环境省生物多样性中心的通知。

岩礁调查的方法：用方形框计数

在岩礁调查中，会在潮间带（涨潮时被海水淹没、退潮时暴露于空气的区域）的上部、中部、下部放置称为方形框（样方）的四方框，记录框内出现的生物。报告中说明了在各站点设置多个方形框并记录出现物种的方式。例如，在潮间带上部可以看到藤壶和笠贝（斗笠形的贝类）等，各区带的面孔各不相同。

框的大小和计数方法等细节规定在每年度的调查手册中，因此实际参与时，请在环境省生物多样性中心的网站上确认最新的报告和手册。

为什么要“同一地点、同一方法”持续调查

长期监测的价值在于“可以比较”。如果每次调查的地点或方法都变，就无法区分是数量增加了，还是碰巧调查了不同的地方。监测站点1000固定调查地点并按手册实施，就是为了用同一把尺子比较每年的结果。

例如，假设某处岩礁同一高度区带的藤壶覆盖度（覆盖岩石的比例）在数年间减少，而另一物种增加。只要方法一致，这种变化就可以解读为环境变化的迹象。海啸等突发事件的影响，也只有在前后数据齐全时，才能追踪“变化了多少”“多久能恢复”。

市民调查员的“眼睛”发挥作用的场合

• 调查员每年造访同一处岩礁，就能察觉细微变化
• 当地渔民和居民的经验可用于调查规划
• 把调查结果回馈给地方，能提高对海洋的关注

如何参加岩礁生物调查

先从了解“自己的海”开始

即使不是正式的长期调查，从今天起也可以开始观察并记录身边岩礁的生物。查好潮汐，在大潮的退潮时段前往，给岩石上的生物拍照记录。仅此就是了不起的第一步。关于赶海的基本知识，本站的赶海乐趣完全指南中也有讲解。

记录的窍门：在相同条件下反复进行

1. 写下日期和潮位：记录几月几日几点，潮水是退着（还是涨着）
2. 确定地点：在地图上确定地点或标志性岩石，每次都在同一处观察
3. 确定范围：放置一个框（例如用绳子做成的正方形），只数框内的
4. 留下照片：为了日后复查，拍下整个框和在意的生物
5. 认不出的写“不明”：不要勉强定名，留下照片，之后再查

可用的工具和记录去处

环境省生物多样性中心的“生物日志（Ikilog）”是可以投稿、分享身边生物观察信息的网站。它于2013年10月公开，截至2019年8月20日，观察信息达4,775,445条，注册用户5,167人。投稿数据的一部分也提供给收集全球生物多样性信息的GBIF（全球生物多样性信息机构）。

此外，还有能根据照片查询物种并与全世界的人分享的应用，以及地方自然史博物馆和NPO运营的调查项目等多个记录去处。可以根据目的选择，但无论记录在哪里，日期、地点、照片这些基本信息都同样重要。

在岩礁能遇到的代表性生物

在日本的岩礁，生物的面貌随潮间带高度而变化。岩石上部出现耐干燥的藤壶类和小型螺类，中部有龟足、石鳖和海葵等，下部则出现海胆、海藻和海星等。这种“带状分布”是生物适应海浪和干燥等环境条件的结果。关于潮池的生物，在潮池（Tide Pool）生物图鉴中有详细介绍。

观察时不要想把所有生物都辨认出来，先把范围缩小到“显眼的几种”是窍门。使用图鉴和识别应用，只记录能确定的，其余记为“不明”。精确的少量记录，比模糊的大量记录更便于日后研究使用。

一天的观察流程（示例）

1. 前一天：用潮汐表确认退潮时刻，同时查看天气和海浪预报
2. 出发前：准备记录表、绳框、相机、防滑鞋和饮料
3. 退潮前1至2小时：到达现场，确认安全范围和撤离的标准
4. 观察中：放置框，拍照，记录种类和个体数
5. 撤离：在涨潮开始前撤回，把垃圾带走
6. 回家后：整理照片，查明没能辨认的生物并投稿记录

数一数海里“有什么、有多少”：海洋垃圾调查

国际海岸清洁活动（ICC）这一全球规模的调查

海洋垃圾领域全球最大规模的公民科学，是由美国NGO海洋保护协会（Ocean Conservancy）主导的“国际海岸清洁活动（International Coastal Cleanup，ICC）”。参加者在海岸捡垃圾的同时，把各类垃圾的数量记录在数据卡上。在日本，由NPO法人JEAN担任国内联络窗口。

规模之大体现在数字上。据JEAN资料，2017年有来自107个国家和地区的789,138人参加，1990年至2017年日本的累计参加者为387,116人。另据海洋保护协会的报告，2022年约47万人在97个国家参加，2023年约50万人回收了超过1,400万件垃圾。自1986年开始以来的累计，据称有1,800万以上的志愿者和约3.85亿磅（约17万吨）垃圾。

不只是捡，还要数

ICC的特点不是“捡完就算”，而是“数并记录”。通过按烟蒂、塑料瓶盖、塑料袋、塑料瓶、渔具等品类记录数量，就能看出该海岸垃圾的特征。在分析2011至2017年陆上清洁活动22,508次（118个国家）的研究中，发现最多的是烟蒂。

在JEAN汇总的2024年国内活动中，报名总数为290件，其中79％进行了使用ICC数据卡的“调查型”清洁活动。在日本国内，也在扩大从“捡”到“调查”的趋势。

垃圾调查的基本流程

1. 确定区域：确定海岸的长度（例如100米）和纵深，每次在相同范围内进行
2. 安全地捡：使用手套、火钳和袋子，不要触碰危险物品（注射器、玻璃、药品容器）
3. 分类计数：按数据卡上的品类逐个计数
4. 记录并提交：同时写下日期、地点、参加人数和所用时间，提交给主办团体

关于海岸垃圾的实际情况和来源，请参阅海岸漂着垃圾的真面目；关于使用智能手机的调查方式，请参阅用手机调查海洋垃圾。关于清洁活动本身如何开始，请参阅什么是海滩清洁？参加方法与携带物品。

常见的垃圾及其背景

在海岸发现的垃圾因地点和季节而大不相同。游客多的沙滩，烟蒂和饮料容器显眼；渔业兴盛的地区，常发现渔具。河口附近，从河流冲入的垃圾往往较多。把按品类的记录积累起来，就能获得“这片海岸的垃圾来自哪里”的线索。关于垃圾从河流流向大海的情况，请参阅从河流流入大海的塑料垃圾的解说。

也有跨越国境漂来的漂着垃圾。不仅有国内来源，也有乘海流从远方来的垃圾，其实际情况在跨越国境的漂流垃圾中有介绍。市民的数据也可以成为佐证这类大范围移动的材料。

记录时的注意事项

• 统一计数方式：碎片算“1件”还是“整体算1件”，按团体的规则
• 也要记录没能回收的垃圾：太大无法回收的，记录照片和位置
• 不要触碰危险物品：注射器、药品容器、疑似未爆弹的物品，不要触碰，应联系地方政府或警方
• 留下所用时间和人数：日后可换算成“每人每小时”的数量，便于比较

守护珊瑚礁和海洋生物的市民记录

Reef Check：由受过训练的潜水员进行的调查

在珊瑚礁领域，有一项名为Reef Check的全球性市民参与调查。受过训练的潜水员和当地居民按规定方法调查珊瑚、鱼类和底栖生物的状况。据Reef Check称，自成立以来已在5,000多处珊瑚礁进行了约20,000次调查，相关科学论文超过150篇。

在日本，据环境省资料，调查每年实施，数据提供给GCRMN（全球珊瑚礁监测网络）和ReefBase。2008年的学会报告基于在冲绳10年的监测结果，显示受陆地泥沙淤积影响的沿岸珊瑚礁恢复较慢。这是市民收集的长期数据具体指出保护课题的一个例子。

捕捉身边海洋生物的变化

在岩礁、滩涂和海草场，长期持续记录也能看出生物分布的变化。例如，记录到原来只在南方海域见到的物种出现在北方海岸，这为思考水温上升等环境变化提供了线索。但是，仅凭个别目击信息无法断定原因。只有叠加多个地点、多个年份的数据并经专家研讨，变化的含义才会清楚。

从水中的基因调查生物的新方法也已出现。详情在什么是环境DNA中有介绍，将这类技术与市民的采水、观察相结合的尝试也在推进。

如何挑战水下记录

珊瑚礁和藻场的调查需要潜水技术和调查方法的培训。Reef Check等团体会对参加者进行事前培训，统一调查者的技能，以保证数据的可靠性。不潜水的人也有可以在陆上参加的活动，例如海岸垃圾调查、整理照片、录入数据、协助举办活动等。

关于珊瑚礁与海洋环境问题，请参阅为何珊瑚三角区是多样性中心。

陆地上的活动也与海洋调查相连

海洋调查与陆地生活相连。河流水质、城市垃圾、农田的营养盐，最终都会流入大海。观察庭院和阳台的生物、在稻田和河流中进行生物调查，也是思考海洋健康的入口。如何在庭院和阳台吸引生物。从这样身边的行动出发，把关注扩展到海洋也是很好的办法。

收集的数据用来做什么

在研究与政策中的运用

公民科学的数据，不是“收集了就满足”，只有用于研究和政策才有意义。以海洋垃圾为例，2025年发表在科学杂志Science上的研究（Papp and Oremus），使用美国超过4.5万次（45,067次）海岸清洁的公民科学数据，检验了禁用或收费塑料袋等政策的效果。据报道，在有这类规定的地区，回收垃圾中塑料袋所占比例下降了25％至47％（数值依据报道，准确数值请查阅原论文）。

在欧洲，公民科学的海岸垃圾数据也被用于一次性塑料指令（SUP指令）的讨论。烟蒂过滤嘴被列入管制对象，被视为基于数据制定政策的一个例子。

数据的价值取决于“相同的方法”

研究人员能否使用数据，取决于质量和一致性。西澳大利亚的研究报告称，社区开展的海岸垃圾调查与全国标准化的公民科学调查结果一致，并且外卖饮料的塑料盖和烟蒂显著减少。也就是说，只要遵循标准方法，地方的行动也有可能用于政策评估。

公开、共享数据的意义

许多公民科学项目会公开所收集的数据。正如生物日志的部分数据提供给GBIF一样，跨越国境共享后，数据也可用于研究气候变化、外来物种扩散等全球性课题。自己的记录成为世界研究的一部分，这是参加的一大魅力。

数据如何成为研究

1. 观察与记录：参加者记录日期、地点、种类和数量
2. 汇总：团体或事务局收集记录，统一格式
3. 确认：专家检查照片和描述，更正错误
4. 公开与共享：以数据库或报告形式公开
5. 分析与运用：研究人员和政府分析变化趋势和政策效果

在这一流程中，参加者负责最初的“观察与记录”，但只有走完全程，数据才有意义。因此，遵守记录提交期限、统一格式等朴实的工作其实非常重要。

思考在地方上的运用

公民科学的数据不仅有助于国家和国际政策，也有助于地方生活。例如修订海岸使用规则、选定清洁活动的重点地点、制作学校环境学习的教材等。在当地收集的数据，当地居民容易当作自己的事来看待，具有易于促成行为改变的优势。

第一步｜轻松坚持下去的实践指南

按目的选择参加去处的参考

坚持下去的三个办法

• 确定频率：以每月一次、每个季节一次等不勉强的节奏
• 结交伙伴：与家人、学校、地方团体一起进行更容易坚持
• 回顾记录：几个月后把照片和笔记摆在一起，就能发现变化

与孩子一起参加时

作为学校和地方学习活动引入的例子也在增加。岩礁观察和海岸调查，是亲眼验证课本所学内容的机会。重要的是事先共享安全管理和温和对待自然的方式。

参加前的检查清单

• 已确认主办团体的目的、方法和数据处理方式
• 已确认保险投保情况（志愿者保险等）
• 已确认潮汐、天气和海浪预报，并确定中止的判断标准
• 已备齐物品（手套、饮料、帽子、防滑鞋、急救包）
• 已确认进入和采集的规则（保护区、渔业权、私有地）

可以在线参与的方式

即使不能去现场，也有参加的方式。例如确认投稿照片的物种名、整理和录入观察数据、协助宣传地方政府和团体开展的调查等。即使体力或时间有限的人，也能作为公民科学的一员做出贡献。

局限与课题｜正确运用公民科学

如何保证数据质量

公民科学有几项课题：物种鉴定错误、调查投入（所花时间和人数）参差不齐、记录偏向容易调查的地方等。为减少这些问题，许多项目设有调查手册、事前培训、专家确认和提交照片等机制。

比起“惊人发现”，“朴实的坚持”更有价值

公民科学的价值不只在于发现珍稀生物。更在于朴实记录的积累：非常普通的物种是增加了还是减少了，每年同一地点的状态如何变化，这是解读变化的基础。国家监测站点1000重视长期持续，也是这个原因。

参加者需要注意的事

• 对自然的负担：观察时不要踩踏破坏，不要伤害生物
• 个人信息与地点信息：不要公开珍稀物种的所在地，并确认投稿网站的公开设置
• 过度概括：仅凭几次观察，不要断定“减少了”或“增加了”

公民科学是研究人员与市民平等合作、加深对海洋理解的方法。调查的人越多，对海洋就越了解，守护海洋的选择也越多。请先从身边的海开始，做一点小小的记录。

理解数据的偏差

公民科学的数据容易偏向“人容易到达的地方”“天气好的日子”“周末”。因此，不能把记录少的地方解释为“没有生物的地方”。研究人员会考虑调查投入（人数、时间）进行分析，努力减小偏差的影响。参加者也要有“自己的数据只是整体的一部分”的意识。

公民科学的未来：与技术相结合

智能手机的相机和GPS、基于图像的物种自动判别、环境DNA等技术进步，扩大了公民科学的可能性。即使技术进步，在现场“看、数、记录”的人依然重要。技术是补充人力，而不是取代人力。