CC BY
44
УДК 639.2 Камч
НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ПРОМЫСЛА КАМЧАТСКОГО КРАБА
С.А. Бахарев (ГНЦ ВНИИ геосистем, г. Москва), И.В. Красников (КамчатГТУ)
В статье обсуждаются вопросы, связанные с обнаружением промысловых скоплений, оценкой биомассы камчатского краба, а также поиском брошенных и браконьерских крабовых порядков акустическими методами.
This article covers the problems connected with searching of fishing stocks, with valuation of king crab’s biomass and with searching of abandoned and poached crab lines by means of ocaustic methods.
В современных условиях, при значительном сокращении объемов допустимых уловов, ведение промысла краба старыми (экстенсивными) методами становится экономически невыгодно и даже экологически опасно. При этом повышение эффективности добычи камчатского краба должно преследовать цель не только получения максимально возможного экономического эффекта при минимальных затратах, но и принятие обязательных мер рационального природопользования. Достижению этой цели, а также для решения задач по оценке запасов краба и уточнению путей его миграции, ведению разведки для выявления промысловых скоплений, поиску утерянных, брошенных и браконьерских крабовых порядков может способствовать применение средств гидроакустики.
Кратко рассмотрим каждый из аспектов данной проблемы. При этом следует заметить, что вопросы оценки запасов и ведение промысловой разведки во многом близки друг другу, поэтому будем рассматривать их совместно.
Известно, что камчатский краб в течение года осуществляет сезонные миграции [7]. Несмотря на то что пути движения краба в каждом районе относительно постоянны, однако календарные сроки и продолжительность пребывания скоплений крабов на кормовых полях сильно изменяются год от года. Кроме того, из-за промыслового прессинга, частичного изменения кормовой базы и других причин возникают периодические массовые миграции крабов по нетрадиционным маршрутам.
Камчатский краб относится к подвижным объектам: скорость передвижения промыслового краба составляет порядка 1,8-2,0 км в час (при этом краб совершает перемещения в различных направлениях), а скорость передвижения промыслового скопления крабов составляет от 4 до 8 км в сутки [7]. Кроме того, даже в хорошо известном миграционном районе только 1/3 краба собирается в промысловые скопления, занимающие около 5 % площади района, а остальные 2/3 рассеиваются по всему району в пределах глубин, пригодных для обитания (1/3 численности) и характерных для промысла (1/3 численности) в данное время года [3].
Таким образом, из-за относительно высокой подвижности краба, сильного промыслового прессинга, подрыва кормовой базы и по ряду других причин проблема поиска крабовых скоплений в интересах оценки его запасов и рационального природопользования актуальна в настоящее время.
Сегодня для обнаружения промысловых крабовых скоплений и оценки их запасов применяются
ловушечная и траловая съемки. Траловая съемка отличается наибольшей эффективностью и используется преимущественно научно-исследовательскими судами. Траловая съемка дает возможность оперативного получения информации о наличии краба в обследуемом районе, видовом и размерном составе облавливаемого стада. Погрешность траловой съемки может превышать 80 %. Кроме того, траловая съемка имеет ряд недостатков и ограничений в применении.
Во-первых, в большинстве районов промысла камчатского краба использование донных орудий лова запрещено. Во-вторых, содержание специализированных поисковых судов слишком дорого и экономически невыгодно в современных условиях для отдельного судовладельца. В-третьих, траловая съемка для камчатского краба является неселективной и сопровождается травмированием выловленных особей. В результате страдают самки и самцы непромысловых размеров. Наконец, крабовые скопления характеризуются значительной разреженностью и неравномерным распределением по зоне обитания, а ширина облавливаемой тралом полосы незначительна (до 25 м). В этой связи в целях повышения достоверности получаемой информации требуется увеличение числа постановок трала.
Ловушечная съемка считается более щадящей и преобладает на крабовом промысле. Добывающий флот использует для обнаружения и оценки запасов краба метод «контрольных ловушек», сущность которого заключается в размещении на заданной площади отдельных ловушек или относительно коротких порядков крабовых ловушек [7]. Ловушечные съемки уступают по достоверности траловым съемкам. Это обусловлено тем, что при работе ловушками улов зависит не столько от абсолютной численности стада, сколько от числа животных, которые хотят и могут в них попасть, а это во многом зависит от биологического состояния объекта, качества приманки и многих других трудноучитываемых факторов. Кроме того, только для установления факта наличия крабового скопления в обследуемом районе понадобится до двух суток - срок застоя ловушек.
Видовая и размерная идентификация производится по результатам траловых и ловушечных съемок после подъема орудий лова на борт судна. При этом следует отметить, что видовой и размерный составы тралового улова не совпадают с таковыми в реальных скоплениях. Достоверность полученных результатов возрастает с увеличением рыбацкого усилия. Использование методов «контрольных ловушек» и траловых съемок является не только экономически невыгодным: данные методы предполагают подъем на борт судна молоди и самок краба, часть из которых повреждается и гибнет, что наносит экологический ущерб популяции.
Основное внимание разработчиков гидроакустической аппаратуры в предыдущие годы было уделено активным методам поиска и оценки численности беспозвоночных (краба и др.) по информации, содержащейся в отраженных от них эхо-сигналах. Однако, несмотря на относительно высокую отражающую способность, метод их обнаружения по вторичному акустическому полю до настоящего времени не нашел своего применения на практике.
В то же время хорошо известно, что в процессе своей жизнедеятельности (передвижение и т. д.) крабы издают характерные звуки, подобные скрежету, хрусту, щелчкам и т. д., при помощи конечностей, выступов и других шероховатых поверхностей, расположенных по всему телу [8, 9]. Предлагается осуществлять поиск скоплений краба в интересах оценки численности биомассы по первичному (шумы и сигналы) и вторичному (эхо-сигналы от дна, звукорассеивающих слоев, сопутствующих биологических объектов и др.) акустическим полям. При этом возможно использование шумопеленгатора в следующих вариантах: автономный (на базе
радиогидроакустического буя), опускаемый (на базе шумопеленгаторной станции), буксируемый (на базе буксируемой антенны), подкильный (устанавливаются дополнительные вибраторы на корпусе судна), реализующий принципы нелинейной гидроакустики [6], шумопеленгатор-крабоискатель с веером остронаправленных характеристик [4].
Рассмотрим кратко проблему поиска утерянных орудий лова. Накопление утерянных орудий лова в районах массового обитания гидробионтов и на путях их миграций следует рассматривать как реальную угрозу экологическим системам, биологическим ресурсам рыболовства, а следовательно, продовольственной безопасности общества. Дело в том, что оставленные в районах промысла многочисленные ловушки становятся «могильниками» для крабов, так как беспозвоночные не могут самостоятельно их покинуть.
Для решения проблемы поиска утерянных, а также брошенных и браконьерских крабовых порядков предлагается (по аналогии с методом оценки биомассы краба) использовать параметрический шумопеленгатор с несколькими (не менее двух) подкильными вибраторами или с буксируемой антенной. При этом судно под контролем государственных служб и органов решает
данную задачу в тот период времени, когда запрещен промысел краба [2].
Рассмотрим более подробно реализацию параметрического метода шумопеленгования, так как использование буксируемых (к тому же достаточно дорогих) антенн требует оснащения судна специальными лебедками и существенно ограничивает его в маневренности.
С помощью двух излучателей, расположенных на корпусе судна и ориентированных определенным образом в пространстве, непрерывно излучается высокочастотный (ВЧ) сигнал накачки на двух частотах. Рассеиваясь дном моря, ВЧ-сигнал, будучи промодулированным низкочастотным (НЧ) полезным сигналом (шумы и сигналы крабов в ловушках) принимается с помощью двух приемников, расположенных в непосредственной близости от соответствующих им излучателей накачки. В многоканальном (не менее двух каналов) блоке обработки осуществляется выделение полезного НЧ-сигнала из ВЧ-сигнала модуляционных частот методом детектирования. Производя спектральный анализ и сравнивая принятый НЧ-сигнал с эталонным сигналом, а также учитывая дополнительную сопутствующую информацию (характер грунта, температуру воды в придонном слое и др.), принимают решение о количественных и качественных характеристиках источника НЧ-сигналов: краб в утерянных (браконьерских) ловушках или его скопление [6].
В работе [4] изложен еще один подход к определению координат крабовых скоплений и утерянных ловушек с использованием шумопеленгатора-крабоискателя. Суть его заключается в следующем. Поскольку крабовые скопления образуются на дне, было предложено делать съемку шумовой обстановки под килем судна при его движении, используя веер характеристик направленности приемной антенны, ориентированный поперек вектора движения судна (рис. 1).
Так как координаты обследуемой полосы дна жестко привязаны к координатам судна, определяемым современными средствами навигации с высокой точностью, определение места обнаруженных крабовых скоплений и их нанесение на морскую навигационную карту производятся способами навигационной прокладки.
Расчет координат обнаруженных скоплений производится по формулам:
<Pi = Ро +4 •sinK;
Л. = Л0 +4. • cos K;
i 0 i ’
где (pi, Л - координаты точки встречи оси i-й диаграммы направленности с дном;
р0, Л0 - координаты судна;
4i - отстояние точки встречи оси i-й диаграммы направленности с дном от отвесной линии;
К - курс судна.
Рис. 1. Принципиальная схема определения координат промысловых скоплений камчатского краба
17
Использование веера диаграмм направленности, ориентированных в сторону дна, в значительной степени уменьшает площадь обследуемого района, что облегчает как процесс определения координат, так и процессы выделения и идентификации сигналов обнаруженных крабовых скоплений на фоне шумов. Повышение же производительности поиска достигается за счет выполнения пеленгования по ходу судна.
Производительность поиска в этом случае определяется формулой:
ПП = 1,852 • Н •V,
где Пп - производительность поиска, км2/ч;
Н - ширина полосы поиска, км;
V - поисковая скорость, уз.
Использование веера узких характеристик направленности выгодно еще и тем, что при прослушивании толщи воды в узкой полосе под килем судна существенно снижается влияние всех видов источников помех, и в первую очередь - помех биологического происхождения. Ибо именно биологические объекты в силу большой их плотности и шумоизлучения в диапазоне частот, близком к частотному диапазону шумоизлучения крабов в шельфовых зонах, создают существенную помеху как при обнаружении, так и при идентификации сигналов краба.
Лентообразное расположение зон скопления краба позволяет обследовать не весь промысловый район, а только зону скоплений, покрывая ее изобатным маршрутом. Протяженность зоны скоплений в направлении, перпендикулярном изобате, может составлять до 2 г 7 миль при ширине промыслового района до 30 миль и длине до 100 миль. Две трети особей в промысловом районе сосредоточены вдоль промысловой изобаты и занимают около 15 г 25 % от общей площади района [3]. Задачей поиска является выявление промысловой изобаты - глубины наибольшей плотности промыслового скопления. С этой целью предлагается по прибытии в район выполнить контрольную съемку в направлении поперек изобат. Промысловая изобата определяется по наибольшей плотности обнаружений сигналов краба на единицу обследованной площади. Плотность обнаружений сигналов определяется из анализа трассовой съемки (рис. 2).
После выявления промысловой изобаты осуществляется изобатный промер. Если протяженность промыслового скопления поперек изобаты превышает ширину полосы поиска, производится необходимое количество галсов, параллельных промысловой изобате и отстоящих друг от друга на ширину поисковой полосы. Для уменьшения погрешности за счет повторного учета (неучета) особей, перемещающихся между обследуемыми полосами за время пробега, длина галса не должна превышать 10 миль.
Для оценки промысловых запасов съемка должна производиться по всей зоне обитания краба, галс к галсу, без пропусков. Количественная оценка должна производиться с учетом интенсивностей обнаруженных сигналов.
Предлагаемый шумопеленгатор-крабоискатель выгодно отличается от своего прототипа (рыбошумопеленгатор «Чайка») как по техническим возможностям, так и по потребительским данным. Его применение позволит:
- получать данные о распределении краба в районе поиска в реальном масштабе времени;
- значительно повысить производительность поиска промысловых скоплений крабов по сравнению с существующими методами;
- обеспечить эффективный поиск немаркированных (утерянных и браконьерских) крабовых порядков по шумовому полю, создаваемому крабами, находящимися в ловушках (как целые порядки, так и отдельные ловушки), что для других средств поиска практически недоступно;
- исключить физическое воздействие на объект промысла в процессе обнаружения и при оценке его запасов, что предотвращает гибель самцов непромысловых размеров и самок краба, имеющую место при ведении промысловой разведки традиционными методами.
В заключение можно сформулировать следующие выводы:
1. Высокая стоимость и низкая эффективность проводимой в настоящее время промысловой разведки (на фоне резкого снижения численности камчатского краба в традиционных районах промысла) диктуют необходимость создания новых эффективных средств поиска и разработки методик распознавания и оценки запасов камчатского краба. Современное экономическое состояние рыбодобывающей отрасли и состояние запасов краба обуславливают невозможность ведения промысла камчатского краба экстенсивными методами.
2. Предложенный принципиально новый подход к решению важной проблемы определения местоположения крабовых скоплений в режиме шумопеленгования в реальном масштабе времени открывает новые возможности по проведению оценки промысловых запасов камчатского краба без его изъятия и причинения экологического вреда популяции.
3. Возможность обнаружения немаркированных порядков крабовых ловушек по шумовому полю находящихся в них крабов способствует сокращению времени на поиск утерянных и браконьерских орудий лова, что, помимо экономической выгоды, преследует и экологические цели.
4. Внедрение современных акустических технологий позволит не только повысить эффективность обнаружения промысловых скоплений крабов по сравнению с используемыми методами, но и значительно повысить экологическую безопасность промысла.
Литература
1. Бахарев С.А., Карасев А.В., Карасев В.В. Об одном методе повышения эффективности применения рыбопоисковых станций: Материалы региональной межвузовской научнотехнической конференции. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 1993. - С.70-72.
2. Бахарев С.А., Алифанов Р.Н., Кудакаев В.В. и др. Прогрессивные методы поиска и промысла беспозвоночных: Отчет о НИР «Краб». - Владивосток: Дальрыбвтуз, 2001. - 197 с.
3. Виноградов Л.Г. Годичный цикл жизни и миграции краба в северной части западнокамчатского шельфа // Изв. ТИНРО. - 1945. - Т. 19. - С. 3-54.
4. Карлик Я. С., Красников И.В. Новые акустические технологии на службе рыбодобывающего флота // Вестник Камчатского государственного технического университета-2002.- № 1.
- С. 90-96.
5. Пат. 218350 РФ. Гидроакустическое устройство для дистанционного отсоединения подводного изделия и контроля его местоположения на поверхности моря / С.А. Бахарев, ЮЛ. Шор. - 1997.
6. Пат. 2096802 РФ. Способ обнаружения низкочастотных гидроакустических излучений / С. А. Бахарев. - 1995.
7. Слизкин А.Г., Сафронов С.Г. Промысловые крабы прикамчатских вод. - Петропавловск-Камчатский: Северная Пацифика, 2000. - 180 с.
8. Шишкова Е.Г. Физические основы промысловой гидроакустики. - М.: Пищевая
промышленность, 1977. - 246 с.
9. Tavolga W. Review of Marine Bioacoustic. Department of animal behovior / American Museum of Natural History. - New York, February. - 1965. - P. 100-105.
