https://frosthead.com

Как ученые используют данные в реальном времени, чтобы помочь рыбакам избежать прилова

С 1990 по 2000 год рыбаки, разыскивающие рыбу-меч у побережья Калифорнии, случайно поймали и убили более 100 морских черепах в кожаном переплете и болван, а также ранили многих других.

В 2001 году федеральное правительство создало Тихоокеанскую заповедную зону, расположенную на расстоянии 250 000 квадратных миль от побережья Калифорнии, которая с августа по ноябрь закрыта для рыболовных судов.

С тех пор количество убитых черепах в виде прилова резко сократилось, но горстка животных все еще умирает от запутывания в рыболовных сетях каждый год - слишком много, говорят защитники окружающей среды. И в то же время закрытие гигантского океанического региона означает, что индустрия меч-рыбы за 15 миллионов долларов превратилась в индустрию за 2 миллиона долларов, а количество лодок, плавающих в воде, значительно сократилось.

Ученые и защитники океана надеются найти способ защитить морских черепах и других видов, находящихся под угрозой исчезновения, и помочь рыбакам зарабатывать на жизнь. С этой целью многие смотрят на динамическое управление океаном, стратегию, которая использует достижения в сборе данных в реальном времени, чтобы помочь рыболовным судам встречать рыбу там, где они есть, и избегать любого другого прилова.

Жаберная рыбалка.jpg Количество черепах, убитых в виде прилова, резко сократилось, но горстка животных все еще умирает от запутывания в жаберных сетях у побережья Калифорнии каждый год. (Крейг Хеберер)

Первая статья, в которой предполагалось, что пелагическая рыба - рыба, которая живет в открытом океане и часто впечатляюще мигрирует, - должна охраняться текучими, постоянно меняющимися зонами защиты, в отличие от статических, вышла в 2000 году. Ларри Краудер, профессор морской экологии и охраны окружающей среды на морской станции Хопкинса, входящей в состав Стэнфордского университета, вспоминает, что читал ее и думал: «Классная идея, но она никогда не сработает». В 2000 году у ученых не было возможности компьютера для дешевого тестирования. статистические модели или обрабатывать спутниковые данные с любым подобием скорости. У них также не было достаточно данных для отслеживания рыбы или спутниковых данных об условиях океана. Это все изменилось.

Теперь ученые могут загружать океаны спутниковых данных за считанные минуты, а разработка всплывающих спутниковых архивных меток, которые исследователи прикрепляют к рыбам для отслеживания их перемещений, позволила изучать крупных морских животных, таких как тунец, рыба-меч и морские черепахи. В совокупности это технологическая революция, которая позволяет ученым и менеджерам по рыболовству беспрецедентные возможности прогнозировать, где будет рыба, а где не будет прилова.

Короче говоря, это работает следующим образом: ученые сначала собирают данные о том, где можно найти рыбу или другие «целевые виды», помечая виды, собирая отчеты с рыбацких лодок или другими методами отслеживания. Затем они сравнивают эти данные с погодными условиями, временем года и любыми другими данными, которые могут быть обнаружены удаленно. «Если есть хорошие статистические отношения… которые совпадают с тем, где эти животные могут быть, вы можете использовать дистанционные данные океанографических данных, чтобы предсказать, где они могут быть», - говорит Краудер.

Например, калифорнийские морские львы предпочитают более прохладную воду около побережья, в то время как кожистые черепахи собираются около так называемого фронта апвеллинга, где две разные водные массы сходятся и доставляют питательные вещества ближе к поверхности. Как морским львам, так и кожистым животным причиняется вред, когда они ловятся как прилов рыбацкими лодками, нацеленными на рыбу-меч, которые тянутся по всей Калифорнии.

«Мы не можем защитить этих животных от людей, используя [статические] охраняемые районы», - добавляет Краудер. «Если вы закрыли районы, где, как известно, ходят черепахи, вы закроете весь Тихий океан». Но если вы используете данные о погоде и статистические модели, чтобы показать, что болванки предпочитают определенные температуры воды, вы можете просто закрыть области океана, которые являются этими температурами, изменяя их день ото дня.

Краудер и его коллеги из Национального управления океанических и атмосферных исследований использовали свои данные, собранные за более чем два десятилетия, для разработки инструмента под названием EcoCast, который показывает рыбакам ежедневную карту, на которой больше рыбы-меча, чем прилова. Статистическое моделирование показало, что если бы рыбаки использовали EcoCast в течение промысловых сезонов 2012 и 2015 годов (годы, выбранные для их средней мощности и исключительной теплоты соответственно), они могли бы ловить рыбу, по крайней мере, на 125 000 больше квадратных миль, чем было открыто для них, без значительного риска больно черепах. Заставить рыболовов на самом деле использовать этот инструмент - это другой вопрос - пока его данные носят исключительно рекомендательный характер. По словам Краудера, никто не заинтересован в том, чтобы принудительно закрывать промысел из-за слишком большого количества взаимодействий с исчезающими видами.

EcoCast copy.png Карта ЭкоКаста за 11 апреля 2019 года (ЭкоКаст)

Подобные инструменты разрабатываются для защиты других видов. Исследователи из Университета штата Делавэр создали инструмент картирования и моделирования, чтобы помочь рыбакам, нацеливающимся на более мелкую коммерческую рыбу, такую ​​как горбыль и окунь, избежать атлантического осетра, находящегося под угрозой исчезновения - беспроигрышный вариант, так как массивная рыба, которая в среднем составляет 300 фунтов, разрушит сети, построенные для меньшая добыча На тихоокеанском северо-западе океанская некоммерческая Oceana работает над системой, которая временно закрывала бы промысел крабов Dungeness или запрещала определенные типы орудий лова, основываясь на сообщениях о движении китов от флотов, наблюдающих за китами.

Некоторые говорят, что динамическое управление океаном не является панацеей, однако. Джефф Шестер, директор кампании в Калифорнии и старший научный сотрудник Oceana, говорит, что настоящая проблема рыболовства на мечах в Тихом океане заключается в использовании снастей. В этом промысле рыбацкие лодки на ночь ставили сети длиной в милю. Эти «дрейфующие жаберные сети» свободно плавают в океане, пока рыболовные суда не возвращаются, чтобы забрать сети на следующее утро. Это "слишком неизбирательно", говорит Шестер. По некоторым оценкам, рыбаки выбрасывают 60% того, что ловят в дрифте, добавляет Шестер. Если бы рыбаки использовали прогностическую модель, чтобы помочь избежать морских черепах, «теперь мы просто подтолкнули [их] к более высокому прилову [уровням] для других редких видов, которые нас интересуют», говорит он. «В калифорнийском потоке нигде нет места, где бы что-то не было». (Краудер говорит, что работа его команды «адресована основным видам беспокойства», хотя он согласен с тем, что животные «по-настоящему защищены от прилова только в случае ликвидации промысла».)

В других местах динамичная тактика управления океаном имеет больший успех. Рыболовный центр NOAA на Тихоокеанских островах предоставляет ежедневную карту, называемую TurtleWatch, чтобы помочь индустрии меч-рыбы избегать черепах к северу от Гавайских островов в течение приблизительно десятилетия. Данные, полученные NOAA, показали, что половина всех «взаимодействий» с черепахами - когда черепаха зацеплена за леску или поймана в сети - происходит в узкой полосе воды, где температура составляет от 63, 5 до 65, 5 градусов по Фаренгейту. NOAA публикует карту примерно каждый день в качестве руководства, чтобы помочь рыболовным судам знать, куда направлять свои лодки.

«Это действительно уникальный продукт, который помогает рыбакам избежать прилова черепахи», - говорит Тодд Джонс, ведущий научный сотрудник программы NOAA Fisheries по биологии и оценке морских черепах. TurtleWatch в сочетании с новыми правилами, касающимися типов орудий лова, помогли сократить взаимодействие черепах в районе 400 000 квадратных морских миль с 400 в год до 10.

Но TurtleWatch частично является жертвой собственного успеха. По мере того, как взаимодействие с черепахами ухудшалось, рыбаки перестали беспокоиться о вероятности ловли черепахи - и поэтому занимались рыбной ловлей в температурных диапазонах, где черепахи наиболее вероятны. Это означает, что промысел достиг предела взаимодействий с черепахами два года подряд - когда это произойдет, промысел будет немедленно закрыт на оставшуюся часть года.

sailfish.jpg Команда Crowder прикрепляет ярлык к паруснику у побережья Коста-Рики на ранних этапах своего следующего проекта по динамическому управлению океаном. (Робби Шаллерт)

Вернувшись в Калифорнию, не спутниковые снимки приведут к спасению черепах, по крайней мере, по словам Шестера, - это запрет на дрейфующие жаберные сети, который вступит в силу в 2023 году, в значительной степени продвинутый Осеаной. (Тогдашнее правительство. Джерри Браун подписал меру закона 27 сентября 2018 года.)

Но этот запрет тоже является формой динамического управления океаном. Шестер говорит, что ожидается, что промысел дрифтерной сети штата перейдет к типу снастей, называемых снастями с глубоким буй, где крючок с наживкой сбрасывается в океан на тысячу футов.

«В течение дня рыба-меч плавает на [этой] глубине, в основном, сама по себе», - говорит Шестер. «Таким образом, в основном глубинный буй - это динамическое закрытие». Если рыболовные суда должны были использовать снасти, которые погрузились на глубину 1200 футов ниже уровня моря, это эквивалентно, говорит он, динамическому закрытию поверхности моря. «И это основано на движениях этих животных».

Шестер говорит, что вы можете думать о динамическом управлении океаном как о спектре вариантов. Вы можете иметь неразборчивые орудия лова, используемые в определенное время, место или время года, когда вокруг только один вид рыбы. Или вы можете использовать очень целенаправленное снаряжение в неизбирательное время. «Мы должны перестать думать в двух измерениях, когда мы говорим об охраняемых территориях. Вы можете войти в три измерения, потому что глубина является таким важным фактором. Это время, это площадь и это глубина».

«Это не панацея», - добавляет он. Но «то, что будет делать динамическое управление океаном, - это открыть целый набор возможностей для окончательного решения проблем прилова при сохранении рыбных запасов. Это, наконец, даст нам инструменты для решения этих проблем с использованием технологий».

Краудер добавляет: «Главное, есть возможность найти относительно безопасные места для коммерческого рыболовства. Может быть, [мы] сможем получить беспроигрышную ситуацию, когда вы защитите интересующие нас виды и поддержите промысел ».

Как ученые используют данные в реальном времени, чтобы помочь рыбакам избежать прилова