ТЕХНОЛОГИИ МОНИТОРИНГА КАМЧАТСКОГО КРАБА
Мониторинг промысловых скоплений гидробионтов имеет огромное народно- хозяйственное значение. На основе количественной оценки запасов ежегодно опре- деляются объемы допустимых уловов (ОДУ), выделяются квоты на освоение мор- ских биоресурсов. От достоверности количественной оценки запасов во многом зависит как эффективность использования морских биоресурсов, так и состояние популяций гидробионтов. Наиболее сложно обстоит дело с учетом донных гидро- бионтов, в частности крабов.
Камчатский краб – один из самых крупных видов ракообразных, важный объ- ект экспорта. В 1995 г. общий экспорт всех видов крабов достиг 36,5 тыс. т и принес 375,9 млн долл., что составило 23,3% всего российского экспорта рыбы и морепро- дуктов. Вместе с крабовыми консервами общий экспорт составил в 1995 г. 443,9 млн долл.
Однако с 1995 г. ситуация с камчатским крабом радикально изменилась. Ак- тивный промысловый прессинг вплоть до 2000 г. отмечался наращиванием объемов вылова, значительно превышающих рекомендованные ОДУ, с одновременным рез- ким сокращением продуктивного стада. В настоящее время от наших взвешенных действий зависит дальнейшее существование популяции камчатского краба. Перво- степенной задачей на сегодняшний день является объективная оценка промысловых запасов камчатского краба.
Оценка промысловых запасов камчатского краба базируется на учетных мето- дах: траловые, ловушечные, водолазные, телевизионные и другие виды съемок. Препятствием к использованию крупномасштабных съемок в целях оценки и про- гнозирования запасов камчатского краба в современных условиях является высокая стоимость работ. В этой связи проведение широкомасштабных работ по оценке промысловых запасов крабов все чаще сводится к выполнению локальных съемок.
В 1996 г. уже поднимался вопрос о возобновлении регулярных исследований камчатского краба, о ежегодном проведении весенней послепутинной (майской) и осенней предпутинной – по завершении основного репродуктивного процесса – (ав- густовской) учетных траловых съемок. Сегодня вопрос стоит шире: для принятия радикальных мер по сохранению западно-камчатской популяции камчатского краба необходимо обеспечить постоянный мониторинг крабовых скоплений. Необходи- мость непрерывного мониторинга камчатского краба продиктована также и плани- руемыми работами по добыче нефти на Западно-Камчатском шельфе в зоне кормо- вых миграций краба. Без объективной информации о состоянии популяции невозможно оценить объем и перечень необходимых мер по ее сохранению.
Арсенал средств, обеспечивающих изучение распределения и численности камчатского краба, весьма обширен. Он включает в себя:
– традиционные орудия лова: донные тралы, крабовые ловушки; – подводные методы, обеспечивающие визуализацию объекта промысла: ис- пользование водолазов, использование обитаемых подводных аппаратов, дистанци- онная подводная фото-, кино-, телесъемка;
– гидроакустические методы. На практике же для оценки промысловых запасов используются лишь траловая и ловушечная съемки. Наиболее точной считается траловая съемка. Однако погреш- ности оценок запаса по данным широкомасштабных траловых съемок могут превы- шать 80% [1]. Наибольшая погрешность метода кроется в точности определения ко- эффициента уловистости орудия лова. Более или менее точно установить коэффициент уловистости трала и рассчитать абсолютную численность камчатского краба удается только на песчаных и песчано-илистых грунтах [1]. Кроме того, с эко- логической точки зрения донное траление является неселективным и наносит не- восполнимый ущерб флоре и фауне шельфа.
Ловушечные съемки являются более щадящими в экологическом отношении. Однако и данные, собираемые при облове ловушками, в корне отличаются от трало- вых. Во-первых, результат контрольной съемки получается лишь через 1–2 дня по- сле постановки крабовых порядков. Во-вторых, в настоящее время однозначно не определены ни коэффициент уловистости, ни площадь облова ловушки. Как следст- вие, по ловушечным данным установить абсолютную численность камчатского кра- ба практически невозможно [2].
Использование средств подводного наблюдения выгодно отличается от опи- санных методов учетных съемок своей достоверностью и отсутствием экологиче- ского вреда. Однако незначительная производительность поиска, обусловленная ма- лой дальностью подводного видения, не предполагает проведения широкомасштабных работ по поиску и оценке промысловых запасов камчатского краба данными средствами.
Источником получения информации для оценки запасов могла бы быть стати- стика вылова, поступающая с промысловых судов. Однако информация, представ- ляемая добывающим флотом, на сегодняшний день по своей полноте и достоверно- сти не соответствует требуемым параметрам качества и только ограниченно может быть использована для реальной оценки промысловых запасов и состояния популя- ции краба.
Перспективным направлением развития средств мониторинга крабовых скоп- лений является использование акустических технологий шумопеленгования аку- стических полей краба. В 2002 г. был разработан инновационный проект «Шумо- пеленгатор-крабоискатель» (ШПК). В данном ШПК использован принципиально новый способ определения пространственных координат промыслового скопления краба и оценки его запасов. Суть предлагаемого способа заключается в акустиче- ской съемке шумовой обстановки непосредственно под килем судна в процессе его движения на основе использования системы шумопеленгования с развитым, ори- ентированным в направлении дна веером характеристик направленности приемной антенны (рис. 1) [3].
В этом случае географические координаты обследуемой полосы дна жестко привязаны к координатам судна, определяемым современными средствами навига- ции с высокой точностью. В результате место акустически активного объекта опре-
деляется пространственным положением диаграммы направленности, зафиксиро- вавшей сигнал, и может быть рассчитано и нанесено на карту с точностью не ниже половины линейных размеров участка дна, обследуемого данной диаграммой на- правленности.
Рис. 1. Принципиальная схема поиска промысловых скоплений краба
Оценка численности крабового скопления определяется путем сравнения ин- тегрированной амплитуды сигнала на выходе каждого пространственного канала с эталонным значением единичного выходного сигнала:
– количество особей краба в полосе i-й ДН по результатам численной оцен- ки, полученной акустическим способом;
А А Численная прi0– – эталонное амплитуда оценка значение полезного количества амплитуды сигнала особей на единичного в выходе полосе i-го отягощена выходного пространственного погрешностями сигнала.
канала;
спо- соба измерения. Фактическое количество особей в обследуемой полосе и получен- ная акустическим способом их численная оценка связаны значением коэффициента пересчета Q:
где N(L) – фактическое количество особей в обследуемой полосе ШПК.
Для определения коэффициента пересчета были выполнены математическое моделирование крабопоисковой системы и численные эксперименты. Обобщенные результаты численных экспериментов приведены на рис. 2 [4].
Рис. 2. Обобщенные результаты численных экспериментов: 1 – амплитуды сигналов особей равны амплитуде единичного эталонного сигнала, σ
А= 0, акустическая активность 100%; 2 – амплитуды сигналов особей равны
амплитуде единичного эталонного сигнала, σ
А= 10–50%, акустическая активность 100%;3 – амплитуды сигналов особей равны амплитуде единичного эталонного
сигнала, σ
А= 0, акустическая активность 20 %; 4 (4’) – амплитуды сигналов особей равны амплитуде единичного эталонного сигнала, σ
А= 0, акустическая активность 100%, маскирующая помеха 0,2 (1,0) эталонного сигнала
Для оценки эффективности предложенного акустического способа было вы- полнено его сравнение с методом траловых съемок. В качестве основного критерия эффективности принят вероятностный критерий, показателем которого является вероятность обнаружения к заданному сроку.
Дополнительные показатели эффективности: достоверность численной оцен- ки промысловых запасов и экологическая безопасность способа ведения поисковых действий.
В результате проведенных исследований установлено, что для равных исход- ных условий по основному показателю эффективности акустический способ пре- восходит традиционный метод траловых съемок в 4 раза. Точность акустического способа превосходит точность метода траловых съемок более чем в 2 раза при веро- ятности идентификации не ниже 68%. С экологической точки зрения акустический способ в отличие от донного траления не оказывает воздействия на объект промы- словой разведки и окружающую среду.
Из приведенных данных следует, что как по основному, так и по дополнитель- ному показателям акустический способ является более эффективным по сравнению с методом траловых съемок.
Преимущество в производительности поиска более чем в 10 раз [3] дает воз- можность выполнять сплошную разведку районов при меньших временных и фи- нансовых затратах и снизить погрешности, обусловленные экстраполяцией данных, полученных на ограниченной обследованной территории, на всю площадь обитания краба, неизбежную при использовании метода траловых съемок. Внедрение акусти- ческого способа дает возможность осуществлять постоянный мониторинг крабовых популяций и эффективно обнаруживать немаркированные (утраченные и браконь- ерские) крабовые порядки.
Красников И.В., Бабюк А.В., Проценко И.Г., Резников В.Ю.
