CC BY
39
УДК 639.2.081.1:597.562 (265. 51)
ГИДРОАКУСТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТИХООКЕАНСКИХ ЛОСОСЕЙ В ПЕРИОДЫ ИХ АНАДРОМНЫХ И КАТАДРОМНЫХ МИГРАЦИЙ В ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ БЕРИНГОВА МОРЯ
А.В. Николаев, М.Ю. Кузнецов, Е.В. Сыроваткин, ТИНРО-центр, Владивосток
Представлены результаты исследований возможностей научного эхолота ЕК-500 (Симрад) для регистрации лососевых в периоды их анадромных и катадромных миграций в Беринговом море. Обсуждаются достоинства и недостатки акустического мониторинга лососей в приповерхностном слое. По данным акустического зондирования выявлена структура вертикального распределения и суточных вертикальных миграций лососей в верхней эпипелагиали моря. Показано наличие изменчивости горизонтального и вертикального распределения лососей в зависимости от района съемки и сезона.
Распределение и поведение лососей в северной части Тихого океана имеет свои особенности, которые накладывают отпечаток на регистрацию этих рыб с помощью подкильных акустических систем. Лососи в период нагульных миграций обитают в верхней эпипелагиали моря и не образуют плотных скоплений [1]. Поскольку это достаточно крупные пузырные рыбы, разреженные скопления лососей должны устойчиво регистрироваться на эхограммах в виде эхотреков отдельных особей. При этом важным является выбор пороговых значений силы цели и силы обратного объемного рассеяния, учитывающих дорсальный аспект облучения (угол наклона) рыбы относительно луча антенны эхолота и исключающих из обработки эхосигналы от других объектов [2]. Изменение угла наклона лососей относительно луча эхолота в первую очередь связано с суточными вертикальными перемещениями этих рыб.
Преимуществом акустического мониторинга по сравнению с траловой съемкой является непрерывность регистрации эхосигналов лососей в процессе съемки и возможность оценки их вертикального распределения. Недостатком является то, что при оценке приповерхностных скоплений акустическим методом возникает систематическая погрешность, связанная с наличием приповерхностной «акустической мертвой зоны», вызванной осадкой судна (около 5 м) и эффектом «ближнего поля» антенны эхолота (3 м на частоте 38 кГц). Лососи, находящиеся в слое 0-8 м, не учитываются, что снижает возможности полноценной регистрации лососей с помощью подкильных акустических систем.
Целью работы является исследование возможностей научного эхолота EK-500 для регистрации тихоокеанских лососей в периоды их нагульных миграций, а также изучение пространственной и временной
изменчивости в вертикальном распределении лососей. Сбор акустических данных осуществлялся с использованием калиброванной эхоинтеграционной системы EK-500 (Симрад) при проведении летней и осенней комплексной съемки верхней эпипелагиали западной части Берингова моря и прилегающих тихоокеанских вод (зона России).
Акустические измерения выполнялись непрерывно на двух частотах 38 и 120 кГц по схеме траловых станций, принятой для комплексной съемки. Соответственно этой схеме формировался галсовый маршрут акустической съемки (рис. 1). Для регистрации и вторичной обработки акустических данных использовалось программное обеспечение РАМАв [3].
Рис. 1. Схема акустических галсов и траловых станций в западной части Берингова моря (зона России) в июле-августе 2003 г.
Первые экспериментальные исследования по применению акустической технологии для регистрации лососей в Беринговом и Охотском морях были выполнены летом-осенью 2003 г. По данным акустических измерений, определена структура вертикального и горизонтального распределения лососей в верхней эпипелагиали моря.
Вертикальное распределение лососей в западной части Берингова моря определяется в первую очередь термической структурой вод и, в частности, наличием у поверхности резко выраженного квазиоднородного слоя. Летом 2003 г. распределение лососей по глубине демонстрировало явную предпочтительность обитания большинства лососей выше температурного скачка: 92 % всех лососей зарегистрировано в пределах верхнего квазиоднородного слоя до 30 м
(рис. 2, А). Причем изменение тренда средневзвешенных глубин обитания рыб по широте очень хорошо согласуется с широтным распределением толщины верхнего термически квазиоднородного слоя воды на акватории съемки (рис. 3).
Время суток, по Гринвичу 0:00 2:24 4:48 7:12 9:36 12:00 14:24 16:48 19:12 21:36 0:00
Сред.глубина — Тренд (Сред. глубина) |
Рис. 2. Суточное вертикальное распределение лососей в верхней эпипелагиали Берингова моря по данным акустических измерений: А - лето; Б - осень 2003 г.
Время суток, по Гринвичу 0:00 2:24 4:48 7:12 9:36 12:00 14:24 16:48 19:12 21:36 0:00
20
40
60
80
100
120
Частота встречаемости, %
0 10 20 30 40 50
20
40
60
80
100
120
Широта, N
52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62
Рис. 3. Вертикальное распределение лососей в верхней эпипелагиали западной части Берингова моря по широте летом 2003 г.
Вертикальные миграции тихоокеанских лососей связаны в основном с суточными перемещениями интерзональных видов макропланктона и мелких мезопелагических рыб и кальмаров, являющихся объектами их питания. Но в отличие от кормовых организмов, совершающих в течение суток крупномасштабные перемещения по глубине, диапазон вертикальных миграций большинства учтенных лососей о граничивался слоем термоклина.
В июле-августе 2003 г. ночью 97 % лососей обитало в пределах верхнего квазиоднородного слоя до 30 м. При этом основная часть лососей перемещалась вместе с планктоном ближе к поверхности моря с центром концентрации на глубине 10-15 м. Средневзвешенная глубина обитания лососей составляла 15,5 м. В светлое время суток слой обитания лососей несколько расширялся. Средневзвешенная глубина обитания лососей составила 20,3 м. В диапазоне глубин до 30 м находи-лось 90 % лососей.
Остальная часть рыб днем опускались в слой термоклина и даже ниже в более холодные промежуточные горизонты. Диапазон вертикальных миграций лососей составлял около 100 м, но отдельные экземпляры днем были зарегистрированы на глубинах до 120 м (см. рис.
2, А).
В осенний период в западной части Берингова моря увеличивается вертикальная протяженность верхнего термически квазиоднородного слоя. Осенью 2003 г. толщина квазиоднородного слоя на обследованной акватории составляла в среднем 30-45 м. Слой обитания лососей расширился до 45-50 м (см. рис. 2, Б). Причем, как и летом, вертикальные миграции большинства лососей ограничивались слоем термоклина.
Ночью большая часть лососей (62 %) обитала в приповерхностных горизонтах выше 15 м. Во время летней съемки центр концентрации лососей был несколько ниже. Вероятно, осенью в этих скоплениях доминировала посткатадромная молодь, для которой характерна большая приуроченность к поверхностному слою в ночной период. Другая, менее многочисленная часть лососей (около 36 %) ночью была достаточно равномерно распределена в слое 15-45 м. Днем часть лососей (примерно
25 %) перемещалась с поверхности в горизонты от 20 до 40 м с центром концентрации на глубине около 25 м. В отличие от летней съемки осенью значительно сократилось количество лососей, обитающих в светлое время ниже границы квазиоднородного слоя. В диапазоне глубин ниже 50 м днем находилось чуть больше 1 % лососей.
Осенью 2004 г. вертикальное развитие верхнего термически квазиоднородного слоя, как и в 2003 г. составляло 35-40 м. В сентябре-октябре 2004 г. в западной части Берингово море 91,5 % лососей было зарегистрировано в 35-метровом при поверхностном слое выше слоя термоклина (рис. 4).
Рис. 4. Суточное вертикальное распределение лососей в Беринговом море осенью 2004 г.
Ночью большинство лососей (88 %) обитало в поверхностных горизонтах выше 15 м с центром концентрации 8-10 м. Некоторая часть лососей (приблизительно 10 %) ночью была распределена в слое 15-35 м. Днем около 60 % лососей перемещалось с поверхности в слой 20-40 м, в основном на глубину около 25 м. Вертикальные перемещения большинства лососей были ограничены слоем 20-25 м в светлое время и 40 м в ночное время суток.
Пространственное распределение лососей, выявленное при непрерывном акустическом зондировании акватории, также претерпевает значительные изменения в зависимости от вида, района съемки и сезона (рис. 5).
*й- '^їфшїУ
•'.', /"•. ^ Сентябрь-октябрь 2003 г
! ,Гр1 1 .
ик$ *■ «ч*
158° 150° 152° 154° 155° 158
Рис. 5. Пространственное распределение кеты (шт./миля2) по данным акустических измерений и траловых уловов
Заключение
Представлены результаты исследований возможностей научного эхолота ЕК-500 для регистрации лососевых в периоды их анадромных и катадромных миграций.
Распределение лососей в значительной степени зависит от района съемки и сезона. Общим в поведении лососей является следующее:
- диапазон вертикального распределения и перемещений большинства лососей по данным акустических измерений ограничен слоем термоклина;
- миграция лососей в верхнем слое в ночное время и более широкое вертикальное распределение в дневное время. Различия в суточном вертикальном распределении рыб связаны, очевидно, с суточными вертикальными перемещениями кормовых объектов;
- расширение вертикального слоя обитания лососей между летом и осенью с увеличением вертикальной протяженности верхнего термически квазиоднородного слоя.
Опыт использования акустической технологии в исследовании ресурсов дальневосточных северных морей показал, что акустический метод в отличие от траловых учетных съемок лососей представляет возможности непрерывной регистрации эхосигналов, а также оценки вертикального распределения и суточных вертикальных миграций
лососей. Это позволяет ставить вопросы о последующем развитии и использовании этого метода для изучения тихоокеанских лососей в Северной Пацифике.
Библиографический список
1. Шунтов В.П., Радченко В.И., Лапко В.В., Полтев Ю.Н.
Распределение лососей в западной части Берингова моря и сопредельных водах Тихого океана в период анадромных миграций // Вопр. ихтиол. 1993.
Т. 33. Вып. 3. С. 337-347.
2. Mukai T., Iida K. Diurnal variation of encaged fish echoes
and estimation of fish tilt angle distribution. Fisheries Science. No. 61(4). 1995.
p. 647-652.
3. Николаев А.В., Кузнецов М.Ю., Убарчук И.А. Инструментальные средства и информационные технологии акустического мониторинга рыбохозяйственных акваторий // Рыб. хоз-во. 2000. № 4. С. 37-39.
