Роботизированные аппараты — новый инструмент для изучения поведения акул

Захватывающие кадры нападения большой белой акулы на автономный подводный аппарат (AUV) «REMUS SharkCam» принесли рекордные рейтинги «Неделе акул» на Discovery Channel в 2014 году и стали вирусными в интернете.

Однако, помимо уникальных видеозаписей, научное понимание, полученное с помощью REMUS SharkCam, также является революционным. AUV использовался в научной экспедиции 2013 года для лучшего понимания поведения белых акул и представляет собой первые успешные попытки автономного отслеживания и съёмки любого животного в морской среде. Исследование предоставляет важные данные для усилий по сохранению этих животных.

«Мы хотели протестировать технологию REMUS SharkCam, чтобы доказать, что это жизнеспособный инструмент для наблюдения за морскими животными — в данном случае акулами — и собрать существенные данные об их поведении и среде обитания», — сказала инженер WHOI Эми Кукуля, один из главных исследователей проекта.

Результаты исследования недавно опубликованы в Journal of Fish Biology. Ведущий автор статьи — биолог Грег Скомал из Массачусетского отдела морского рыболовства. Соавторами, помимо Кукули, являются биолог Э. М. Хойос-Падилья из мексиканской организации по сохранению морской среды Pelagios-Kakunjá и инженер WHOI, разработчик программного обеспечения REMUS SharkCam Роджер Стоки.

Работая в прозрачных водах у мексиканского острова Гуадалупе, Кукуля и её коллеги провели шесть миссий AUV за семь дней в ноябре 2013 года. За это время команда пометила и отследила четырёх акул за шесть дней с помощью REMUS SharkCam, собрав более 13 часов видеоданных с AUV. Команда отслеживала одного самца и трёх самок большой белой акулы, включая знаменитую 21-футовую (около 6,4 м) Deep Blue, на глубинах до 100 метров.

«Большая часть наших знаний о хищническом поведении белых акул получена из наблюдений с поверхности. Мы все видели фотографии или кадры, на которых акулы выпрыгивают из воды, чтобы схватить тюленя», — сказал Скомал. — «Но мы хотели выяснить, что происходит на глубине — когда акулы уплывали вглубь, как они себя вели? Охотились ли они? REMUS AUV был идеальным инструментом для этого».

Хотя команда смогла пометить четырёх акул, большинство зафиксированных REMUS SharkCam встреч были с животными, за которыми не велось слежение. Исследователи зарегистрировали 30 взаимодействий с десятью отдельными акулами. Поведение этих акул, снятое REMUS SharkCam, варьировалось от простого приближения до ударов по аппарату и, в девяти случаях, агрессивных укусов. Удары считались агрессивным поведением, состоящим из кратковременного физического контакта, обычно когда акула толкала аппарат мордой. Укусы интерпретировались как хищническое поведение животного, которое обычно происходило в задней части аппарата.

«События хищничества редко наблюдаются», — написали авторы исследования. — «Практически все опубликованные наблюдения хищнического поведения основаны на взаимодействиях у поверхности». Однако у Гуадалупе очень мало хищнического поведения происходило у поверхности или на виду. Исследователи предполагают, что прозрачные воды Гуадалупе предоставляют акулам разные возможности для охоты, но у них не было возможности изучить поведение акул на глубине.

Наблюдения команды являются первыми наблюдениями хищнического поведения значительно ниже поверхности. Результаты позволяют предположить, что акулы используют преимущества хорошей видимости в водах у Гуадалупе для поиска тюленей, а также для атаки из засады и обездвиживания, нападая снизу, где акула скрыта в более тёмной воде, выслеживая тюленя, силуэт которого виден на фоне света сверху.

REMUS AUV изначально был разработан для картографирования и мониторинга побережья, но последующие версии аппарата были адаптированы для широкого спектра работ. REMUS SharkCam оснащён профилографами течений, датчиками солёности и температуры, шестью HD-видеокамерами, а также другими сенсорами, чтобы дать учёным широкий спектр данных о положении животного в воде, его среде обитания и поведении с разных ракурсов и перспектив.

Во время работы Скомал использует гарпун, чтобы прикрепить к спинному плавнику акулы метку с транспондером, в то время как Кукуля и её коллега Роджер Стоки быстро запускают REMUS SharkCam. Транспондер метки связывается с AUV, позволяя ему отслеживать животное на глубинах примерно до 100 метров. Когда миссия завершена, команда посылает акустическую команду на спусковой механизм метки, который механически освобождает метку от животного, позволяя ей всплыть на поверхность для извлечения.

В прошлом месяце команда вернулась на Гуадалупе, чтобы продолжить свои исследования по мечению, съёмке и изучению больших белых акул. Новое видео будет выпущено летом 2016 года во время «Недели акул» на Discovery Channel.

В будущем команда хочет использовать более глубоководный REMUS, который также сможет работать дольше. Будущая работа будет сосредоточена на увеличении продолжительности отслеживания за счёт использования более совершенных батарей и интеграции систем камер в электронику AUV.

«Эта революционная технология SharkCam предлагает учёным новый и инновационный инструмент для лучшего понимания мелкомасштабного поведения морских животных», — сказала Кукуля. — «В настоящее время в мире нет другого метода, который мог бы получить изображения белых акул на глубине в открытом океане. Мы не только видим, что они делают, но и точно знаем, где они находятся, и собираем данные о физической среде, в которой они живут».