Νέα διαχείριση ακουστικής τεχνολογίας για τη διαχείριση της αλιείας

Echogram της μετανάστευσης πλαγκτόν. (Εικόνα: Nortek)

Echogram (κορυφή), κάθετη ταχύτητα (μεσαία) και οριζόντια ταχύτητα ρεύματος (κάτω) για τις δύο πρώτες ημέρες της ανάπτυξης. (Εικόνα: Nortek)

Ισχυροί ανακλαστήρες που δείχνουν πυκνότερη συγκέντρωση πλαγκτού και / ή ψαριών. (Εικόνα: Nortek)

Οι ηχοσύνδεσμοι μπορούν να βοηθήσουν στην ποσοτικοποίηση της βιομάζας στον ωκεανό, όπως η κριθή της Ανταρκτικής που παρατηρείται εδώ. (Φωτογραφία © Uwe Kils / Wikimedia Commons)

Previous Next

Καθώς τα ψάρια και η άλλη θαλάσσια ζωή μεγαλώνουν όλο και περισσότερο για τη διατροφή του ανθρώπινου πληθυσμού, πώς μπορούν τα επιστημονικά μέσα τεχνολογίας υψηλής τεχνολογίας να συμβάλλουν στη διαχείριση της αλιείας, ενώ ταυτόχρονα ανοίγουν ευκαιρίες διεπιστημονικής έρευνας;

Οι επιστήμονες αλιείας και οι διαχειριστές που εργάζονται για τη διατήρηση της βιωσιμότητας των αποθεμάτων βασίζονται σε σύγχρονα επιστημονικά όργανα για την καλύτερη κατανόηση της δυναμικής και της δομής των αλιευτικών αποθεμάτων, καθώς και των πόρων που εξαρτώνται από αυτά. Οι Echosounders μπορούν να βοηθήσουν στην ποσοτικοποίηση της βιομάζας και της συμπεριφοράς των ψαριών, καθώς και του πλαγκτού και / ή του κριλ που τρώνε πολλά είδη ψαριών, ενώ οι ακουστικοί Doppler Current Profilers (ADCPs) παρέχουν πληροφορίες για ρεύματα, τα οποία μπορούν να διαμορφώσουν τη διαθεσιμότητα πλαγκτόν.

«Ήταν ότι οι βιολογικοί ωκεανογράφοι θα μπορούσαν να δουλέψουν σε ένα μέρος, ενώ οι φυσικοί ωκεανογράφοι δούλεψαν ξεχωριστά κάπου αλλού», δήλωσε ο David Velasco, επικεφαλής συγγραφέας ενός εγγράφου σχετικά με ένα συνδυασμένο σύστημα ADCP και βιολογικού ηχοσυστήματος που ονομάζεται Signature100 που παρουσιάστηκε στους ωκεανούς18 Συνέδριο MTS / IEEE Kobe / Techno-Ocean 2018.

Όλο και περισσότερο, οι συνεργασίες μεταξύ των φυσικών και των βιολογικών επιστημόνων έρχονται στην καρδιά, καθώς η διαχείριση της αλιείας αρχίζει να υιοθετεί μια πιο ολιστική προσέγγιση του οικοσυστήματος και η χρηματοδότηση γίνεται ακόμα πιο περιορισμένη. Προκειμένου να ταιριάζει με αυτές τις μεταβαλλόμενες ανάγκες, πρέπει να ακολουθήσουν τα επιστημονικά όργανα.

Ο σημερινός profiler μεγάλης εμβέλειας Signature100 από τον νορβηγό κατασκευαστή Nortek προσφέρεται καλά στις συνεργασίες μεταξύ φυσικών και βιολογικών επιστημόνων, καθώς συνδυάζει μοναδικά τις δυνατότητες ενός ADCP και ενός βιολογικού ηχοληπτικού σε ένα. Είναι σήμερα το μόνο μέσο στον κόσμο που παρέχει αυτή τη συνδυασμένη χωρητικότητα, δήλωσε ο Nortek.

"Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα του συνδυασμού ενός ADCP και ενός ηχοσυστήματος ευρείας ζώνης μιας δέσμης όπως στο Signature100 μειώνεται στο κόστος και την εφοδιαστική", δήλωσε ο Velasco. "Σήμερα, οι επιστήμονες που επιθυμούν να μελετήσουν τόσο τις φυσικές όσο και τις βιολογικές πτυχές πρέπει να αγοράσουν δύο ξεχωριστά κομμάτια εξοπλισμού, το καθένα χωριστά. Ωστόσο, με το Signature100, αντί να χρειάζεται να ασχοληθείτε με δύο αγκυροβόλια και δύο χωριστές εγκαταστάσεις, έχετε μόνο ένα. "

Δεδομένου ότι τα δείγματα από το ADCP και το echosounder είναι ήδη συγχρονισμένα με ακρίβεια μεταξύ τους στο ένα όργανο, η επεξεργασία των δεδομένων στη συνέχεια γίνεται πολύ πιο αποτελεσματική, σημειώνει ο Nortek.

Όπως αναφέρθηκε στο χαρτί IEEE, οι δοκιμές στη θάλασσα του Signature100 στη Μεσόγειο Θάλασσα έχουν καταδείξει τις υψηλές επιδόσεις αυτού του νέου εργαλείου. Εστιάζοντας στην απόδοση του ηχοβολέα, ένας παλμός 70 kHz (ένας από τους τρεις διαθέσιμους συχνοτήτων στο σύστημα) ήταν σε θέση να παρέχει πληροφορίες σχετικά με την κίνηση της θαλάσσιας ζωής.

Ακουστικά, ένα μόνο ψάρι μπορεί να μοιάζει πολύ με μια σχολή πλαγκτόν του ίδιου τόμου. Προκειμένου οι χρήστες να προσδιορίσουν αν κοιτάζουν ένα ψάρι ή μια μάζα πλαγκτόν και να εκτιμήσουν πόσο μεγάλα είναι τα άτομα, είναι σημαντικό να βαθμονομούν τον ηχοενισχυτή τους για απόλυτο οπίσθιο φράξιμο.

Για τους σκοπούς αυτής της αρχικής δοκιμής πεδίου, ο echosounder του Signature100 δεν είχε βαθμονομηθεί για απόλυτο backscatter, αλλά από τα μοτίβα κίνησης που παρατηρήθηκαν στα ηχοργράμματα, η ομάδα είναι πεπεισμένη ότι ανίχνευσαν τη μετακίνηση πλαγκτόν πάνω και κάτω από τη στήλη νερού. Η Nortek δήλωσε ότι αυτή τη στιγμή αναπτύσσει έναν τρόπο ώστε οι χρήστες να βαθμονομούν τους ηχοεντοπιστές για να ενισχύσουν το δυναμικό ταυτοποίησης του οργάνου.

Για όσους ενδιαφέρονται περισσότερο για τη φυσική ωκεανογραφία, η ακτίνα ηχοληψίας του Signature100 που χρησιμοποιείται στην επικύρωση πεδίου στη Μεσόγειο Θάλασσα αναγνώρισε επίσης εσωτερικά κύματα προς το κάτω μισό της στήλης ύδατος. Εν τω μεταξύ, η ρύθμιση του ADCP για τη μετάδοση 60 σημείων ανάδευσης στα 0.25 Ηζ σε μια επαναλαμβανόμενη αλληλουχία 5 λεπτών και με ένα προφίλ εξήντα χιλιοστών βάθους κυψελών 10μ, το εξεταζόμενο όργανο ήταν σε θέση να καταγράψει τα ρεύματα μέσα από ένα μέγιστο χρησιμοποιήσιμο εύρος μέχρι 420 μ.

Η Nortek δήλωσε ότι η δοκιμή πεδίου διήρκεσε μόνο πέντε ημέρες, αλλά η χαμηλή κατανάλωση ισχύος της μονάδας σημαίνει ότι το Signature100 μπορεί να συλλέξει δεδομένα για διάστημα έως και ένα έτος σε άλλες αναπτύξεις. Τα δεδομένα που ανακτώνται από μια τέτοια μακροπρόθεσμη ανάπτυξη μπορούν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν την εποχική δυναμική μιας περιοχής και να διαδραματίσουν έναν ρόλο στην κατανόηση των μακροπρόθεσμων επιπτώσεων της αλλαγής του κλίματος στον ωκεανό και των επιπτώσεων στη διαχείριση της αλιείας.