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野生動物横断施設とは、動物が人間が作った障壁を安全に越えられるようにする構造物です。野生動物横断施設には、地下道トンネルや野生動物トンネル[ 1 ] 、高架橋、陸橋や緑の橋[ 2 ]（主に大型動物や群れで行動する動物用）、両生類や爬虫類用のトンネル、魚道、キャノピー橋（特にサルやリス用）、トンネルや暗渠（カワウソ、ハリネズミ、アナグマなどの小型哺乳類用）、緑化屋根（チョウや鳥用）[ 3 ]などがあります。
野生動物横断路は、生息地の保全策の一つであり、生息地間のつながりや再接続を可能にし、生息地の分断化を防ぐ。また、車両と動物の衝突事故を回避するのにも役立つ。衝突事故は、野生動物の死傷だけでなく、人間への傷害や死亡事故、物的損害を引き起こす可能性もある。
同様の構造は、牛の飼育用足場など、家畜にも使用できる。
生息地の分断は、道路、鉄道、運河、送電線、パイプラインなどの人為的な障壁が野生生物の生息地に侵入し、分断するときに発生します。[ 4 ]これらのうち、道路は最も広範囲にわたり、最も有害な影響を及ぼします。[ 5 ]科学者たちは、米国の道路網が国土面積の少なくとも5分の1の生態系に影響を与えていると推定しています。[ 6 ]生態学者や自然保護活動家は長年にわたり、道路と野生生物の間の悪影響関係を記録しており、[ 7 ]道路と交通が野生生物の個体群に悪影響を与える4つの方法を特定しています。(1) 生息地の量と質を低下させる、(2)野生生物と車両の衝突による死亡率（ロードキル）を増加させる、(3) 道路の反対側の資源へのアクセスを妨げる、(4) 野生生物の個体群をより小さく脆弱な亜個体群に細分化する（分断）。生息地の分断化は、個体群の遺伝子プールが十分に制限された場合、絶滅または地域絶滅につながる可能性がある。
最初の 3 つの影響 (生息地の喪失、交通事故による死亡、資源からの隔離) は、利用可能な資源を減少させ、個体群内の個体を直接死に至らしめることで、さまざまな動物の個体群に圧力をかけます。たとえば、[ 8 ]は、交通事故による死亡は健全な個体群には大きな脅威とはなりませんが、小規模、減少傾向にある、または絶滅の危機に瀕している個体群には壊滅的な影響を与える可能性があることを発見しました。道路による死亡は、米国では、オジロジカ( Odocoileus virginianus )、フロリダパンサー( Puma concolor coryi )、アメリカクロクマ( Ursus americanus ) など、多くの著名な種に大きな影響を与えています。[ 9 ]さらに、生息地の喪失は、道路を作るために生息地が破壊される場合は直接的であり、道路からの排出物 (騒音、光、流出、汚染など) によって道路近くの生息地の質が損なわれる場合は間接的である可能性があります。[ 10 ]最後に、道路を越えて移動して食料、住居、配偶者などの資源に到達できない種は、繁殖率と生存率が低下し、個体群の存続可能性が損なわれる可能性があります。[ 11 ]
最初の3つの要因に加えて、道路の建設と使用が生息地の分断の直接的な原因であることが数多くの研究で示されています。[ 5 ]前述のように、道路に囲まれた個体群は他の生息地からの移住者を受け入れる可能性が低く、その結果、遺伝的多様性の欠如に苦しんでいます。これらの小さな個体群は、気温、生息地、食料の入手可能性の変化などの新しい選択圧に適応するのに十分な対立遺伝子を持っていないため、人口統計学的、遺伝学的、環境的確率性により絶滅に対して特に脆弱です。[ 4 ]
道路と生息地の分断化の関係は十分に立証されています。ある研究では、道路は皆伐よりも森林生息地の分断化に大きく寄与していることがわかりました。[ 12 ]別の研究では、北米東部のかつて連続していた森林の道路による分断化が森林鳥類の減少の主な原因であり、米国では小型哺乳類、昆虫、爬虫類にも大きな被害を与えていると結論付けています。[ 5 ]長年の研究を経て、生物学者たちは、道路と交通が生息地の分断化、孤立、そして交通事故による死亡につながり、これらすべてが組み合わさって世界中の野生生物個体群の生存可能性を著しく損なうことに同意しています。
野生動物と車両の衝突は、衝突によって財産が損壊し、乗客や運転手が負傷したり死亡したりするため、人間にとって大きな損失となります。[ 13 ] 1990年代の研究では、ヨーロッパにおける有蹄動物と交通の衝突件数は年間50万7000件と推定され、300人が死亡、3万人が負傷し、[ 14 ] [ 15 ] 10億ドルを超える物的損害が発生しています。同様に、米国では鹿が関与する交通事故が年間150万件発生し、推定11億ドルの車両損害が発生しています。[ 16 ] [ 15 ]より大規模な研究では、米国における野生動物と車両の衝突により、年間2万9000人が負傷し、200人以上が死亡していることが示されています。[ 17 ]
道路に関連する保全上の問題（野生生物の死亡や生息地の分断）と、野生生物と車両の衝突によって生じる多大な人的・経済的損失が相まって、科学者、技術者、運輸当局は、道路と野生生物の衝突を減らすための多くの緩和策を検討している。現在利用可能な選択肢の中で、野生生物横断路と呼ばれる構造物は、道路によって引き起こされる生息地の分断と野生生物と車両の衝突の両方を減らすのに最も成功している。[ 18 ]
野生動物横断路は、道路の下または上に設けられた構造物で、野生動物が道路を安全に横断できるように設計されている。[ 16 ]近年、保全生物学者や野生動物管理者は、道路の透過性と生息地の連結性を高め、野生動物と車両の衝突を減らす方法として、道路脇のフェンスと組み合わせた野生動物横断路を提唱している。[ 20 ]野生動物横断路は、アンダーパス、オーバーパス、エコダクト、グリーンブリッジ、両生類/小型哺乳類トンネル、野生動物用高架橋を含む包括的な用語である（Bank et al. 2002 ）。これらの構造物はすべて、動物が自身や運転者を危険にさらすことなく安全に横断できるように、道路の上と下に半自然の通路を提供するように設計されている。[ 21 ]
粗雑な魚道に関する記録は17世紀のフランスに遡り、そこでは枝の束を使って急な水路に階段を作り、障害物を迂回していた。1837年には、カナダのニューブランズウィック州バサーストのリチャード・マクファーランが、水力製材所のダムを迂回する魚道を設計し、特許を取得した。[ 22 ] 1880年には、最初の魚道がアメリカ合衆国ロードアイランド州のパウトゥクセット滝ダムに建設された。産業時代が進むにつれて、ダムやその他の河川障害物はより大きく、より一般的になり、効果的な魚道の必要が生じた。[ 23 ]
最初の陸上野生動物横断路は1950年代にフランスで建設されました。[ 24 ]オランダ、スイス、ドイツ、フランスなどのヨーロッパ諸国は、数十年にわたり野生動物と道路の衝突を減らすためにさまざまな横断構造物を使用しており、両生類、アナグマ、有蹄類、無脊椎動物、その他の小型哺乳類などの野生動物を保護し、再定着させるためにさまざまな高架橋や地下道を使用しています。[ 25 ] [ 26 ]
米国動物愛護協会は2007年に、オランダの主要道路と補助道路の下に設置された600以上のトンネルが、絶滅危惧種のヨーロッパアナグマの個体数を大幅に増加させるのに役立っていると報告した。[ 26 ]オランダで最も長い「エコダクト」高架橋であるNatuurbrug Zanderij Crailooは、800メートル（2,600フィート）の長さがあり、高速道路、鉄道、ゴルフコースをまたいでいる。[ 27 ] [ 28 ]
カナダと米国では、野生動物の横断路がますます一般的になっています。アルバータ州のバンフ国立公園には、よく知られた野生動物の横断路があり、植生のある陸橋が、クマ、ヘラジカ、シカ、オオカミ、エルク、その他多くの種にトランスカナダハイウェイを安全に渡れるようにしています。 [ 29 ]バンフにある24の野生動物の横断路は、1978年の道路改良プロジェクトの一環として建設されました。[ 29 ]米国では、過去30年間に、暗渠、橋、陸橋など、数千の野生動物の横断路が建設されました。これらは、モンタナ州のマウンテンゴート、マサチューセッツ州の斑点サンショウウオ、コロラド州のビッグホーンシープ、カリフォルニア州のデザートトータス、フロリダ州の絶滅危惧種のフロリダパンサーを保護するために使用されています。[ 24 ]ヘンリー通りのサンショウウオトンネルは、マサチューセッツ州ノースアムハーストのヘンリー通りの下にあるトンネルで、サンショウウオが繁殖に利用する春の池に行くためにヘンリー通りを渡るのに役立ちます。[ 30 ]
カナダのオンタリオ州で最初の野生動物横断施設は、2010年にオンタリオ州道69号線のサドベリーとキラーニーの間に建設され、同ルートの高速道路化工事の一環として建設された。[ 31 ]
主要道路の上や下に野生動物の移動経路を延長するための野生動物横断路を建設することによって得られる利益は、建設および維持にかかる費用を上回るように思われる。ある研究では、道路プロジェクトに野生動物横断路を追加すると、プロジェクトの総費用が7～8%増加すると推定している（Bank et al. 2002 ）。理論的には、生態学的に重要な地域に野生動物横断路を建設および維持することに伴う金銭的コストは、野生動物の個体群を保護し、車両の物的損害を減らし、野生動物による衝突の件数を減らすことで運転手や乗客の命を救うことに関連する利益によって相殺される。
バージニア州運輸局のために実施された調査によると、野生動物用の地下道は、地下道の費用に応じて、年間2.6～9.2件の鹿と車両の衝突を防ぐことができれば、物的損害の観点から費用対効果が高くなると推定されている。調査が行われた年には、約300頭の鹿が地下道を横断した（Donaldson 2005 ）。
野生生物回廊が生息地の連結性（実行可能な移動回廊を提供することによって）を提供し、野生生物と車両の衝突を減らす効果があるかどうかを判断するために、多くの研究が行われてきました。これらの構造物の有効性は、場所、構造、種、生息地などの違いにより、場所によって大きく異なり、設計にも依存するようですが、横断路はさまざまな場所で多くの種に有益であることがわかっています。[ 32 ]
バンフ国立公園は、多種多様な動物が生息し、大規模な商業道路であるトランスカナダハイウェイ（TCH）によって二分されているため、野生動物横断路の有効性を研究する絶好の機会を提供しています。4車線のTCHの影響を軽減するために、生息地の連結性を確保し、自動車運転者を保護する目的で、24か所の野生動物横断路（22か所の地下道と2か所の高架橋）が建設されました（Clevenger 2007 ）。1996年、カナダ国立公園局は、横断路の有効性を評価するために大学の研究者と契約を結びました。その後、多くの出版物が、横断路がさまざまな種や野生動物全体の死亡率に与える影響を分析しています（Clevenger & Waltho 2000、Clevenger et al. 2001、Clevenger 2007を参照）。
1980年代初頭からさまざまな手法を用いて横断状況を監視してきた科学者たちは、2007年1月時点で、バンフにある24か所の横断施設を10種の大型哺乳類（シカ、ヘラジカ、クロクマ、ハイイログマ、ピューマ、オオカミ、ムース、コヨーテなど）が合計84,000回利用したと報告している（Clevenger 2007 ）。この研究ではまた、「学習曲線」も特定されており、動物が構造物に慣れるまでには時間がかかり、その後は安心して利用できるようになる。例えば、ハイイログマの横断回数は1996年の7回から2006年には100回以上に増加したが、実際に構造物を利用したクマの個体数はこの間2～4頭で一定であった（カナダ国立公園局、未発表データ）。オオカミについても同様の観察が行われ、横断回数は同じ10年間で2回から約140回に増加した。しかし、このケースでは、横断路を利用するオオカミの群れの実際の数は劇的に増加し、最低2頭から最高20頭以上にまで達した。
Clevenger ら (2001) は、野生動物横断路とフェンスの使用により、TCH 上の大型有蹄類の交通による死亡率が 80% 以上減少したと報告した。しかし、肉食動物に関する最近の分析では、結果はそれほど肯定的ではなく、クマの死亡率は高速道路の交通量が倍増したのとほぼ同時期に平均 116% 増加しており、フェンスがクマの死亡率を減少させる効果がないことが明確に示されている (Hallstrom、Clevenger、Maher、Whittington、準備中)。したがって、バンフの横断路に関する研究では、野生動物横断路の有効性は対象となる種によって異なることが示された。
パークス・カナダは現在、レイク・ルイーズの集落付近でドライバーの安全性を高めるため、TCHを横断する構造物を17箇所追加で建設する計画を立てている。クマの死亡率を減らす上で標準的なフェンスの効果が低いことから、フェンスがクマに対して効果的に緩和するためには、フェンスにワイヤー製の「Tキャップ」などの追加措置が必要になる可能性があることが示されている（Hallstrom、Clevenger、Maher、Whittington、準備中）。
フロリダ州コリアー郡とリー郡の州間高速道路75号線の40マイル区間に沿って、24か所の野生動物横断路（高速道路の地下道）と野生動物用に改造された12の橋が建設されました（Scott 2007 ） 。これらの横断路は、米国南東部に生息するクーガーの亜種である絶滅危惧種のフロリダパンサーを対象として特別に設計されています。科学者たちは、野生のフロリダパンサーはわずか80～100頭しか生きていないと推定しており、北米で最も絶滅の危機に瀕している大型哺乳類の1つとなっています（Foster & Humphrey 1995 ）。フロリダパンサーは野生動物と車両の衝突に特に脆弱で、2006年には11頭、2007年には14頭が犠牲になりました（Scott 2007 ）。
フロリダ州魚類野生生物保護委員会（FWC）は、フロリダパンサーを保護するために多くの緩和策を実施しており、野生生物横断路とフェンスの組み合わせが最も効果的であることが証明されている（Scott 2007 ）。2007年現在、連続フェンスと野生生物横断路が設置されている地域ではパンサーの死亡例はなく、FWCは今後さらに多くの横断構造物を建設する予定である。I-75号線の地下道は、州間高速道路沿いの野生生物と車両の衝突を大幅に減らすことで、ボブキャット、シカ、アライグマにも恩恵をもたらしているようだ（Foster & Humphrey 1995 ）。
野生動物の横断路は、南カリフォルニアのいくつかの地域で生物多様性を保護するためにも重要でした。サンバーナーディーノ郡では、生物学者が州道58号線沿いにフェンスを設置し、絶滅危惧種の砂漠リクガメが利用している地下道（暗渠）を補完しています。フェンス導入後最初の4年間で高速道路でのリクガメの死亡数は93%減少し、仮設の野生動物横断路（この場合は雨水排水溝）でも高速道路の透過性を高め、敏感な種を保護する能力があることが証明されました（Chilson 2003 ）。Haas （2000）とLyren（2001）の研究では、オレンジ郡、リバーサイド郡、ロサンゼルス郡の地下道が、ボブキャット、コヨーテ、ハイイロギツネ、ミュールジカ、オナガオコジョなど、さまざまな種に大きく利用されていると報告されています。これらの結果は、道路建設によってますます分断されているこの地域のプエンテヒルズとチノヒルズを結ぶ野生生物保護活動にとって非常に重要となる可能性がある（Haas 2000 ）。ロサンゼルス郡で最初に野生生物専用に建設された地下道はハーバーブールバードにある。[ 33 ]これは、ロサンゼルス郡、カリフォルニア州立公園、プエンテヒルズ生息地保全局の協力によって建設された。
カリフォルニア州アゴラヒルズにあるウォリス・アンネンバーグ野生動物横断施設は、2026年に完成すれば世界最大の野生動物横断施設となる。[ 34 ]
オランダには、絶滅危惧種のヨーロッパアナグマ[ 35 ]やイノシシ、アカシカ、ノロジカの個体群を保護するために利用されてきた、 66以上の野生動物横断路（陸橋とエコダクト）がある。2012年現在、北西ヨーロッパ最大の低地自然地域である、森林、ヒース地、流砂からなる1,000平方キロメートル（390平方マイル）のフェルウェには、平均幅50メートル（160フィート）のエコダクトが9つあり、フェルウェを横断する高速道路を野生動物が横断するために利用されている。フェルウェの最初の2つのエコダクトは、高速道路が建設された1988年にA50を横断して建設された。フェルウェの他の5つのエコダクトは既存の高速道路を横断して建設され、1つは2車線の地方道を横断して建設された。 A50号線を横断する2つのエコダクトは、1年間で約5,000頭の鹿とイノシシによって利用された（Bank et al. 2002 ）。
オランダには、世界最長のエコダクト（野生生物用陸橋）であるNatuurbrug Zanderij Crailoo（クレイロの砂利採石場自然橋）（Danby 2004 ）もあります。2006年に完成したこの巨大な構造物は、幅50メートル（160フィート） 、長さ800メートル（2,600フィート）以上あり、鉄道線路、ビジネスパーク、道路、スポーツ複合施設をまたいでいます（Danby 2004 ）。野生生物保護と都市開発を組み合わせたこの革新的なプロジェクトの有効性を検証するために、現在モニタリングが行われています。最も古い野生生物通路は、1988年に開通したZeist West - A 28です。
野生動物横断路の有効性に関するもう1つの事例研究は、オーストラリアのビクトリア州ブラックフォレストを通過するカルダー高速道路の生態系への影響を最小限に抑えるために建設された地下道から得られます。1997年、ビクトリア州道路公社は300万ドルの費用をかけてスレイティクリーク野生動物地下道を建設しました（Abson & Lawrence 2003 ）。科学者たちは、地下道を利用する種の豊富さと多様性を判断するために、12か月間14種類の異なる手法を使用して地下道を監視しました（Abson & Lawrence 2003 ） 。12か月の期間中、両生類、コウモリ、鳥類、コアラ、ウォンバット、フクロモモンガ、爬虫類、カンガルーなど、79種の動物が地下道で検出されました（周囲の森林で検出された116種と比較） （Abson & Lawrence 2003 ）。調査結果は、この地下道が幅広い種類の生物にとって有用である可能性を示唆しているが、著者らは、カルダー・フリーウェイ沿いの道路での動物の死亡事故を最小限に抑えるためのフェンスの設計と維持管理の改善、およびネコやキツネなどの外来捕食動物をこの地域から排除する試みによって、スレイティ・クリークの状況を改善できると提言している。
2005年、地域の環境団体は、ベイル峠の西に野生動物用の陸橋を建設するというアイデアを提唱した。[ 36 ] [ 37 ] 2010年、学際的なパートナーシップであるARC Solutionsは、コロラド州デンバー西部の高地にある州間高速道路70号線を横断する野生動物用陸橋の国際野生動物横断インフラ設計コンペティションを開始した。 [ 38 ]設計者は、雪や悪天候、高地や急勾配、6車線の道路、自転車道、交通量の多さ、オオヤマネコを含む複数の野生動物種など、この地域特有の課題を考慮する必要があった。[ 39 ]
9か国から36件の応募があった後、景観建築、工学、建築、生態学、交通の国際的な専門家からなる審査員団が、2010年11月に5つの最終候補者を選出し、野生生物横断構造物の概念設計をさらに発展させた。[ 40 ] [ 41 ] 2011年1月、HNTBとMichael Van Valkenburgh & Associates（ニューヨーク）が率いるチームが優勝者に選ばれた。[ 42 ] [ 43 ] この設計は、高速道路を横断する100m（328フィート）の単一の コンクリートスパンを特徴としており、松林や牧草地など、さまざまな種類の植生が植えられており、さまざまな種が横断するように誘引されている。モジュール式のプレキャストコンクリート設計により、橋の大部分は現場外で建設され、所定の場所に移動できる。[ 44 ]
2020年後半、サミット郡セーフパッセージズは野生動物用陸橋に関する「I-70イーストベイルパス野生動物横断路実現可能性調査」を発表した。[ 45 ]
2005年、ワシントン州運輸省は、スノコルミー峠地域を通る州間高速道路90号線沿いのハイアックからイーストンまでの15マイル（24km ）の安全改善プロジェクトを開始する許可を得ました。このプロジェクトには、中央カスケード山脈と山々からサウンドグリーンウェイ国立遺産地域を通る一連の野生動物横断路が含まれています。[ 46 ] [ 47 ] I-90の両側の野生動物の生息地は、新しい橋と暗渠の設置により再びつながり、野生動物と通行人の両方を保護します。野生動物横断路の建設は2015年に始まり、2019年後半に完了しました。[ 48 ] I-90上の野生動物橋の生息地を復元する作業は2020年を通して続けられ、横断路には9万本の木と低木が植えられました。[ 49 ]
2018年、ユタ州運輸局はパーリーズキャニオンの州間高速道路80号線に野生動物用横断路を建設すると発表した。[ 50 ]このプロジェクトは2019年初頭に完成し、長さ110メートル（350フィート） 、幅15メートル（50フィート）である。[ 51 ] ユタ州には50以上の野生動物用地下道があるが、これは現在州内で唯一の野生動物用陸橋である。[ 52 ]
2020年12月11日、テキサス州サンアントニオのフィル・ハードバーガー公園のワーツバッハ・パークウェイにロバート・LB・トービン陸橋が開通した。 [ 53 ]このプロジェクトには2300万ドルの費用がかかり、野生動物と歩行者の両方のために設計されている。建設は2018年11月26日に始まり、[ 54 ]当初は2020年4月に完了する予定だったが、[ 55 ] 2020年12月に開通した。長さ58メートル（189フィート） 、幅46メートル（150フィート）[ 56 ]で、建設当時は米国最大の野生動物用橋だった。[ 57 ]
南インドのヴァルパライにあるプドゥトタムでは、絶滅危惧種のライオンテールマカクの多くが高速道路を横断中に死亡していました。NGOと森林局の努力により、道路の両側の木々をつなぐキャノピーブリッジがいくつか設置されました。これにより、この地域で死亡するライオンテールマカクの数を減らすことができました。環境保護グループは、ロードキル軽減方法を採用することの重要性についての意識を高めるための全国的なミッションをPATH [ 58 ]を通じて開始し、22の州を横断して17,000キロメートル（11,000マイル）以上を移動しました。[ 59 ]
緑地のための十分な敷地がない場所でも、平屋根を使用すれば、緑の回廊や動物の生息地を廃止する必要はありません。