Измерение атлантического синеперого тунца с помощью дрона
Исследователи использовали беспилотную авиационную систему (дрон) для сбора данных о стаях молоди атлантического синеперого тунца в заливе Мэн.
Это пилотное исследование проверило, может ли дрон успевать за тунцом и одновременно делать фотографии, фиксирующие физические детали этой быстрой рыбы. Дрон был оснащен цифровой камерой высокого разрешения. Результаты показывают, что дроны могут захватывать изображения как отдельных рыб, так и косяков. Они могут быть полезным инструментом для дистанционного мониторинга поведения и физического состояния этой неуловимой рыбы.
Длину и ширину отдельных рыб, а также расстояние между рыбами у поверхности моря измерили с точностью менее сантиметра. Использовался APH-22 — дрон с шестью роторами на батарейном питании. Исследование проводилось на кормовых угодьях тунца к северо-востоку от Кейп-Код в южной части залива Мэн.
«Многороторные беспилотные системы не заменят судовые съемки или использование пилотируемых самолетов для охвата больших площадей, — сказал Майк Джех, акустический исследователь из Northeast Fisheries Science Center и ведущий автор исследования. — У них ограниченная дальность полета из-за заряда батареи, и они могут собирать данные только короткими сериями. Несмотря на ограничения, они будут бесценны для сбора дистанционных изображений высокого разрешения, которые могут предоставить данные с точностью, необходимой управляющим для моделей роста и экосистем атлантического синеперого тунца».
Результаты исследования с APH-22 были опубликованы в марте 2020 года в Journal of Unmanned Vehicle Systems. Работа проводилась в 2015 году. Затем результаты сравнили с опубликованными данными, собранными в том же районе, а также с данными о любительском вылове, собранными через программу NOAA Fisheries' Marine Recreational Information Program.
Атлантический синеперый тунец — коммерчески и экологически важная рыба. Размер популяции в западной части Атлантического океана неизвестен. Управляющим рыболовством необходимы биологические данные об этой популяции, но их сложно получить. Высокомигрирующие виды, такие как тунец, часто перемещаются быстрее судов, пытающихся их отобрать. Тунец распределен на больших площадях и может находиться от поверхности моря до глубины в сотни футов.
Отбор проб традиционными орудиями лова — сетями и тралами — неэффективен. Акустические методы полезны, но ограничены зоной непосредственно под судном (эхолоты) или в пределах досягаемости горизонтального сонара.
Также сложно оценить количество тунца в косяке с самолета. На результаты могут влиять как доступность рыбы, так и погрешности восприятия наблюдателями. Оценки численности и размера особей в косяке трудно независимо проверить.
Точные измерения животных, постоянно движущихся у поверхности, оказалось проще делать с помощью дрона, который легкий, портативный и маневренный в полете. Он может нести высококачественную цифровую камеру и быстро запускаться с небольшого рыболовного судна.
Короткое время полета ограничивает способность дрона обследовать большие площади. Однако они могут предоставлять двумерные изображения формы косяка и данные для подсчета конкретных особей прямо под поверхностью океана.
Система APH-22 тестировалась и оценивалась для измерений других морских животных. Ее использовали в различных условиях — от Антарктики до Тихого океана — до применения в северо-западной Атлантике. В предыдущих исследованиях с ее помощью оценивали численность и размер пингвинов и морских леопардов, а также размер и идентичность отдельных косаток.
«Эта платформа идеальна для точного измерения длины и ширины рыбы, а также расстояния между особями в косяке при применении калибровочных настроек и показателей производительности, — сказал Джех. — Мы смогли определить местоположение гексакоптера в трехмерном пространстве и отслеживать его ориентацию, чтобы получать изображения с разрешением, позволяющим проводить измерения отдельных рыб».
По мере разработки новых беспилотных авиационных систем их использование для дистанционного наблюдения за атлантическим синеперым тунцом и другими животными у поверхности моря будет развиваться. Это может минимизировать зависимость от пилотируемых самолетов или дополнить судовые съемки.
Международная комиссия по сохранению атлантических тунцов регулирует промысел тунца. На нее возложены мониторинг и управление тунцами и подобными им видами в Атлантическом океане и прилегающих морях. NOAA Fisheries управляет промыслом атлантического синеперого тунца в США и устанавливает правила для американского рыболовства на основе рекомендаций по сохранению и управлению от международной комиссии.