На Южных Оркнейских островах эхолоты, дроны и спутниковая телеметрия превращают мониторинг морской среды в инструмент сохранения и управления водными ресурсами.

Сезонные уловы антарктического криля демонстрируют прогрессирующую концентрацию объемов и увеличение числа некоторых флотов: по этой причине управление рыболовством переходит к использованию бортовых датчиков, контролю маршрутов и интегрированному считыванию данных об окружающей среде (График: Институт морских исследований/CCAMLR.org). Будущее антарктического рыболовства все меньше зависит от сетей и все больше от качества данных. В Южном океане, где Антарктический криль Поскольку криль является промышленным, экологическим и геополитическим ресурсом, способность измерять его биомассу, распределение, демографический состав и взаимодействие с хищниками становится техническим требованием для управления экономической деятельностью в экстремальных условиях. Ключевым моментом является не просто знание количества криля, но и понимание того, где он концентрируется, когда перемещается, какие виды используют его в пищу и в какой степени рыболовство может пересекаться с кормовыми районами китов, тюленей и пингвинов.

Отчет за 2023 годИнститут морских исследований Норвежское исследование Южных Оркнейских островов описывает именно эту трансформацию. С 2011 года институт проводит ежегодный мониторинг вдоль пяти фиксированных трансектов в подрайоне 48.2 Комиссии по сохранению антарктических морских живых ресурсов (CCAMLR). Эта, казалось бы, повторяющаяся работа на самом деле имеет стратегическое значение: повторение позволяет создавать временные ряды, снижая неопределенность и связывая динамику коммерческого ресурса со здоровьем экосистемы, которая его поддерживает.

Экономический контекст объясняет, почему эти цифры важны. Промысел антарктического криля начался в начале 1970-х годов и достиг пика в конце 1980-х, с уловами до 500 000 тонн в год. В юго-западной части Южной Атлантики установленный CCAMLR годовой лимит предосторожности составляет 620 000 тонн, называемый «критическим уровнем». В сезоне 2021/22 общий улов составил 415 510 тонн: 35% в подрайоне 48.1, 46% в 48.2, 19% в 48.3 и ноль в 48.4. На долю норвежской отрасли пришлось 72% от общего объема, за ней следуют Китай, Южная Корея, Чили и Украина.

Эти цифры описывают не только одну цепочку поставок. Они показывают систему, в которой научные исследования, международное регулирование, пищевая, нутрицевтическая и кормовая промышленность, а также охрана морской среды теперь взаимозависимы. Два крупномасштабных акустических исследования оценили общую биомассу криля в 62,6 миллиона тонн в 2019 году для рыболовных районов 48.1–48.4, что считается сопоставимым с синоптической оценкой 2000 года в 60,3 миллиона тонн. Однако кажущаяся крупномасштабная стабильность не исключает необходимости локального контроля, поскольку криль собирается в скопления, реагирует на изменчивые океанографические условия и служит пищей для хищников, которые зависят от очень специфических пространственных и временных окон.

Пять трансектов превращают океан в сетку.

Кампания 2023 года проводилась с использованием грузового судна. Поставщик услуг в АнтарктидеСудно вышло из Пуэрто-Вильямса 23 января и прибыло в Монтевидео 24 февраля. План отбора проб охватывал 60 360 квадратных километров вод вокруг Южных Оркнейских островов, с пятью параллельными трансектами с севера на юг и небольшим дополнительным слоем вдоль края континентального шельфа, общей площадью 2.368 квадратных километров, где исторически концентрировалось большое количество уловов. Это немаловажная деталь: край шельфа и подводные каньоны — это районы, где рельеф дна, циркуляция и доступность питательных веществ могут способствовать образованию плотных скоплений.

В технологическом плане кампания сочетает в себе различные приборы. На борту судна Antarctic Provider использовались эхолоты Simrad EK80 и EK60, работающие на нескольких частотах от 18 до 200 килогерц, которые собирали акустические данные на глубине до 600 метров. Эхолоты были откалиброваны на острове Сигни с использованием стандартного сферического метода, а номинальная скорость судна во время исследований составляла 10 узлов. Акустический сигнал интерпретируется не как простое изображение морского дна: он фильтруется, классифицируется и преобразуется в плотность биомассы с использованием общепризнанных протоколов, позволяющих отличать криль от других биологических объектов.

Параллельно были развернуты акустические и океанографические якорные системы с гидрофонами, эхолотами, акустическими доплеровскими профилографами течений и CTD-датчиками для измерения температуры и солености. В результате получилась многоуровневая цепочка наблюдений: судно проводит измерения вдоль трансектов, якорные системы регистрируют данные во времени, отбор проб сетями подтверждает биологический состав, а гидрографические датчики связывают наблюдаемые распределения с физическими условиями водной толщи. В соответствии с оперативной логикой, вытекающей из мониторинга,

«Ценность заключается не в одном датчике, а в интеграции акустических измерений, биологического отбора проб, океанографических профилей и наблюдений за хищниками. В такой удаленной среде, как Южный океан, эта архитектура снижает зависимость от эпизодических исследований и позволяет преобразовать научную кампанию в воспроизводимую инфраструктуру знаний, полезную как для профилактического управления, так и для оценки воздействия коммерческой деятельности».

Изменения биомассы происходят в масштабах между шельфом и океаном.

Предварительные результаты подтверждают важность масштаба. В 2023 году самые высокие акустические значения, приписываемые крилю, были зафиксированы в районе край платформы и каньонов, в то время как в северной части охватываемой территории были обнаружены более низкие значения, чем наблюдалось ранее. Оценка для слоя на краю шельфа указывает на плотность 202,9 грамма на квадратный метр и биомассу 0,48 миллиона тонн. Для всего слоя оценочная плотность составляет 36,7 грамма на квадратный метр, биомасса — 2,21 миллиона тонн, а высокий коэффициент вариации указывает на неравномерное пространственное распределение.

Эта неоднородность имеет решающее значение для управления. Общая биомасса может казаться обильной, но фактическая экологическая доступность зависит от ее концентрации в районах, доступных для хищников и одновременно для рыболовных судов. Если очень плотные скопления локализованы в нескольких местах, риск перекрытия возрастает. Именно здесь технологические инновации приобретают регулирующее значение: они не только предоставляют научные данные, но и обеспечивают оперативный лексикон для обсуждения квот, районов, сезонов, пороговых значений предосторожности и совместимости с мерами по сохранению.

Биологический анализ подтверждает этот вывод. В ходе кампании было обследовано 27 траловых станций, одна из которых из-за плохой погоды была обследована только на глубине до 90 метров. В общем улове преобладали эвфаузиацеи (40,0%), амфиподы (28,3%) и салемы (25,6%). Было идентифицировано четыре вида эвфаузиацей, в том числе Euphausia superbaАнтарктический криль в строгом смысле слова. Этот вид присутствовал на 24 станциях, но 96,7 процента всей выборки E. superba было сосредоточено на станции B2, что показывает, насколько поляризованным может быть его распространение.

Демографическая структура также имеет важное значение. Средняя длина измеренных экземпляров составляла 45,79 миллиметра со стандартным отклонением 5,4 миллиметра и диапазоном от 24 до 59 миллиметров. В составе преобладали молодые и неполовозрелые особи: молодые особи составляли 14,8 процента, неполовозрелые самки FIIB — 23,2 процента, самки FIIIA — 11,5 процента, а неполовозрелые самцы MIIA2 — 13,7 процента. Также присутствовали взрослые самцы MIIIB, составляющие 13,9 процента, а беременные самки встречались на некоторых северо-западных и юго-восточных станциях.

Океанографический компонент добавляет еще один уровень интерпретации. Профили CTD, установленные на буксируемом зонде, выявили термоклин на глубине около 50-60 метров на большинстве станций, увеличивающийся до 100 метров на станциях A4 и A5, в то время как на станциях B1, B3, D3 и D4 явного термоклина не наблюдалось. Для ресурса, обитающего в толще воды, температура, соленость и стратификация не являются граничными переменными: они определяют среду обитания, доступность энергии и вероятность агрегации.

Беспилотники и телеметрия позволяют связывать китов, тюленей и пингвинов.

Наиболее инновационным аспектом кампании 2023 года стало расширение мониторинга за пределы коммерческих ресурсов. Наблюдения за морскими хищниками проводились в светлое время суток вдоль трансектов, при этом на мостике находились специально выделенные операторы. Условия были средними: море, ветер и туман ограничивали видимость. Несмотря на это, было замечено 570 финвалов, 46 антарктических морских котиков, 30 горбатых китов и 177 неопознанных китов. Это не второстепенный результат: киты являются не только индикаторами биоразнообразия, но и ключевыми потребителями криля.

В период с 28 января по 10 февраля, с корабля. Антарктическая выносливость Также был проведен пилотный проект с использованием дронов для оценки размеров и физического состояния китов. Основной платформой служил дрон Freefly Alta 6 с 24-мегапиксельной камерой Sony A6000, видеокамерой для обнаружения животных, лазерным высотомером Lightware SF 11-C и 360-градусной камерой GoPro Fusion. Также использовался дрон DJI Mavic 2 Enterprise Dual. Вертикальные изображения обрабатывались с помощью пакета Python Morphometrix, который позволяет оценивать длину, ширину и другие параметры тела путем преобразования пикселей в реальные единицы измерения с использованием данных о высоте.

В рамках проекта было получено 1.314 изображений, признанных пригодными для морфометрических измерений и индивидуальной идентификации. Исследователи идентифицировали 43 кита, в том числе 12 горбатых китов и 31 финвала. Полный анализ на момент публикации еще не был завершен, но предварительные данные указывали на широкий диапазон размеров тела и наличие пар мать-детеныш у обоих видов. На одном из изображений, полученном с расстояния 46,7 метров, длина финвала оценивалась в 21,6 метра, максимальная ширина — в 2,7 метра, объем — в 64,6 кубических метра, а предполагаемый вес — примерно в 64 тонны.

Эти измерения открывают интересные перспективы для индустрии экологических данных. Если биомасса криля описывает запасы пищи, то морфометрия китов помогает оценить энергетические потребности потребителей. Таким образом, сочетание эхолокации, аэрофотограмметрии и трансектного отбора проб может позволить создать более надежные модели потребления криля ключевыми видами, особенно финвалами и горбатыми китами. Это не просто академическое исследование: в системе, управляемой с помощью мер предосторожности, понимание экологического спроса так же важно, как и измерение коммерческой доступности.

Автономный надводный аппарат на острове Пауэлл

Для исследователей, занимающихся мониторингом экосистем,

Задача состоит в том, чтобы перейти от ресурсоцентричного подхода к функциональному пониманию взаимосвязей между добычей, хищниками и деятельностью человека. Криль — это не просто биомасса, которую нужно оценить, а узел в пищевой цепи: когда рыболовство, киты и пингвины собираются в одних и тех же районах и в одно и то же время, пространственные данные становятся инструментом для регулирования взаимодействия между производством, сохранением и международной ответственностью.

Исследование пингвинов-подбородочников добавляет еще один фрагмент к головоломке. Из-за задержек судов и плохой погоды первоначальный план был изменен, и команда отправилась на остров Пауэлл 6 января 2023 года. Предварительные знания о поведении при поиске пищи позволили развернуть автономное надводное судно. Парусный буйв районе, где, как известно, кормятся пингвины. Оснащенная эхолотом и управляемая спутником, система оставалась на месте в течение 21 дня, собирая акустические данные о плотности и распределении криля, несмотря на суровые погодные условия.

В перспективе эта архитектура может способствовать мониторингу успешности пингвинов в охоте практически в режиме реального времени относительно численности добычи в их кормовой зоне. Это важный концептуальный шаг: животные косвенно становятся биологическими датчиками экосистемы. Спутниковые метки на пингвинах, акустические данные, собранные с помощью Sailbuoy, и информация о рыболовной деятельности позволяют нам оценивать любые пространственно-временные совпадения более точно, чем традиционные методы.

Управление морскими ресурсами требует общих стандартов.

Норвежская кампания иллюстрирует более широкую тенденцию в «голубой экономике»: инновации касаются не только новых средств производства, но и новых возможностей наблюдения. В случае с крилем технологии позволяют приблизить масштаб регулирования к масштабу экологических процессов. Рыболовство ведется в определенных районах, в определенные сезоны и на локальных скоплениях; поэтому эффективное управление должно опираться на столь же локальные данные, которые можно обновлять и сравнивать с течением времени.

Важным аспектом является роль сотрудничества между государственными научными исследованиями и промышленностью. Ежегодный мониторинг на Южных Оркнейских островах также основан на готовности норвежской рыболовной компании поддерживать регулярные кампании до тех пор, пока продолжается коммерческая деятельность в Южном океане. В 2023 году компания Aker Biomarine предоставила Antarctic Provider и экипаж для проведения исследования. Эта модель не отменяет необходимости научной независимости и прозрачности, но указывает направление: в морских цепочках поставок с высокой степенью воздействия на окружающую среду легитимность все больше зависит от предоставления общих доказательств.

Необходимо сохранять осторожность. Наблюдения 2023 года представлены как предварительные результаты, некоторые морфометрические анализы еще предстоит завершить, а оперативные условия повлияли на некоторые виды деятельности. Туман, море, ветер, ограничения на борту и антарктическая логистика напоминают нам, что автоматизация не устраняет неопределенность. Она уменьшает ее, документирует и делает более управляемой. Это существенное различие, поскольку превентивное управление не требует идеальных данных, но требует данных, достаточно надежных для принятия решений до того, как дисбалансы станут необратимыми.

Для отрасли посыл ясен. Устойчивость антарктического криля будет зависеть не только от достижения порогового значения вылова, но и от способности к его интеграции. биомасса, поведение животных, океанография и рыболовство В динамичном контексте. В этом смысле Южные Оркнейские острова становятся лабораторией промышленной трансформации: рыболовство перестало быть просто регулируемой добычей и превратилось в непрерывный процесс накопления знаний, где конкурентное преимущество все больше совпадает с качеством мониторинга, достоверностью данных и способностью адаптировать решения к сложности экосистемы.

Вот три идеи, которые могут вас заинтересовать:

Рыболовный кризис в Сенегале достиг пугающих масштабов
Траловый промысел обходится Европе в 90 раз дороже, чем приносит прибыли.
Защита антарктических вод и будущее: исследования криля