CC BY
57
УДК 534.883:639.2.081.9
О ВОЗМОЖНОСТИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТРАЛОВОГО ЛОВА БЫСТРЫХ ПЕЛАГИЧЕСКИХ РЫБ В ЮВТО С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПНЕВМОАКУСТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
М.Ю. Кузнецов, ТИНРО-центр, Владивосток
Рассматриваются особенности поведения и возможности интенсификации тралового промысла быстрых пелагических рыб (ставриды, скумбрии, сардины, сельди) с использованием системы снижения шумов судна и буксируемой дистанционно-управляемой пневмоакустической системы, имитирующей сигналы хищных китообразных.
В настоящее время задача интенсификации тралового лова быстрых пелагических рыб приобретает особую актуальность в связи с предстоящим возобновлением отечественного экспедиционного промысла в открытых районах Тихого океана. Напряженное состояние сырьевой базы исключительной экономической зоны России, реальная угроза утраты традиционных районов промысла в открытой части Мирового океана и в иностранных зонах прибрежных государств ставит задачу возврата, сохранения и расширения присутствия российского рыболовного флота в этих промысловых районах в число национальных приоритетов. Одним из наиболее перспективных районов в данном отношении остаётся южная часть Тихого океана, точнее, юго-восточная его часть (ЮВТО).
Основным объектом лова в этом районе является ставрида Trachurus murphyi. Ее высокую численность и доминирование в указанных водах определяют благоприятные для нагула и размножения условия в течение всего года и чрезвычайно широкий ареал обитания -от придонных вод шельфа Перу и Чили до пелагиали открытой части океана далеко за пределами экономических зон. Кроме ставриды в ЮВТО в промысловых количествах встречается скумбрия Scomber japonicus и сардина Sardinops sagax.
Ставрида, скумбрия и сардина по своему поведению - стайные рыбы. Они способны рассеиваться на больших акваториях и быстро собираться в стаи и плотные скопления, обладая чувствительными органами восприятия и дальней ориентации.
Ставрида совершает значительные вертикальные миграции в течение суток. В дневное время суток локальные промысловые скопления ставриды фиксируются эхолотом в виде разрозненных плотных косяков или связанных групп косяков в форме «каленвал» (рис. 1, А) в диапазоне глубин до 250 м, с преобладанием в ясные (солнечные) дни на глубинах 120-180 м, в пасмурные - на глубинах 5080 м [1].
В вечерние сумерки ставрида вместе с кормовыми организмами совершает вертикальные миграции в приповерхностные горизонты и ночью располагается на глубинах 10-80 м с преобладанием в слое толщиной до 50 м (75 %). При этом локальные скопления ставриды рассеиваются и состоят из отдельных небольших косячков или групп рыб, расположенных близко друг к другу. Скопления фиксируются на эхоленте в виде сплошных «лент» или «столбов» с более плотной концентрацией биомассы (рис. 1, Б).
Рис. 1. Фрагменты эхозаписей ставриды в ЮВТО (НПС «Пионер Николаева», 1988 г.): А - день; Б - ночь
Особенности поведения стайных пелагических рыб (ставриды, скумбрии и сардины) в ЮВТО таковы, что при проходе промыслового судна над скоплением рыб за кормой судна трал зачастую цедит «чистую воду». Исследования, проведенные с помощью гидролокатора кругового обзора, показали, что пелагические объекты, обитающие в этом районе, проявляют повышенную отрицательную реакцию (реакцию избегания) на приближающееся судно [1, 5]. При этом можно выделить наиболее характерные особенности поведения стайных пелагических рыб относительно судна на примере ставриды как наиболее распространенного в ЮВТО вида рыб.
Четкость оборонительной реакции и скорость перемещения стай ставриды зависит как от глубины их обитания, так и от характера распределения рыб, т.е. от времени суток.
В ночное время ставрида, сардина и скумбрия в районе ЮВТО обычно образуют смешанные скопления в приповерхностных горизонтах, где активно питаются. Скопления, состоящие из большого количества мелких стай и отдельных групп, обитающих сравнительно равномерно в слое 10-50 м, слабо реагируют на судно с тралом и почти не изменяют горизонт своего обитания при его приближении.
Наблюдается сравнительно небольшое заглубление стай (на 10-15 м), но структура распределения скоплений практически не изменяется. Ночные скопления ставриды, состоящие из отдельных стай более крупного размера, ведут себя заметно активнее и при приближении судна с тралом часто заглубляются на 20-25 м.
В дневное время двигательная активность рыб значительно выше, нежели в ночное. Скопления ставриды, состоящие из более плотных и редких стай, проявляют четкую оборонительную реакцию на судно. Причем, чем выше находится стая, тем активнее она реагирует на судно. Косяки, обитающие в верхних слоях воды (до 100 м), как правило, стараются отойти в сторону от курса движения судна. У рыб, расположенных на более глубоких горизонтах, оборонительная реакция чаще проявляется в их заглублении. В дневное время такие стаи, находящиеся даже на глубинах 150-200 м, отчетливо реагируют на судно.
При приближении судна с тралом в дневное время стаи проявляют на него отрицательную реакцию примерно с дистанции 250-300 м. Косяки рыб довольно быстро перемещаются от него в сторону, развивая скорости от 0,16 до 2,70 м/с (в среднем 1,06 м/с). Вертикальные составляющие скорости заглубления стай при приближении судна составляли от 0,11 до 0,57 м/с (в среднем 0,31 м/с). Обычно дистанция обхода судна косяками рыб не превышает 150 м [1].
Подвижность ставриды и степень проявления реакции на раздражитель в значительной степени зависит от ее физиологического состояния. У нагульной ставриды обычно наблюдается сильная реакция на судно, выражающаяся в резком уходе в сторону и вниз. У нерестовой ставриды эти реакции выражены значительно слабее.
Таким образом, пелагические рыбы в ЮВТО воспринимают тралящее судно как сильный раздражитель. Вполне допустимо, что у стайных пелагических рыб в процессе лова вырабатывается оборонительный условный рефлекс на судно с тралом. Видимо по этой причине, а также из-за снижения общего запаса ВБР и соответственно плотности промысловых скоплений с каждым годом рыбы, обитающие в этих районах промысла, становятся более подвижны и пугливы, что осложняет процесс их лова. Так, в первые годы освоения промысла в ЮВТО рыбопромысловые суда типа БМРТ на скоростях траления 2,2-2,3 м/с с тралами с вертикальным раскрытием устья 40-45 м эффективно
облавливали скопления ставриды. Через 3-4 года суда этого типа оказались маломощными для ведения промысла в этом районе [25]. В настоящее время эффективный облов ставриды возможен лишь на скоростях буксировки трала не менее 3 м/с, что не всегда удается даже на судах типа РТМС.
В силу вышеизложенного ставится задача направления рыбных косяков, обтекающих промысловое судно, в зону действия траловой системы без увеличения тягово-скоростных характеристик судна и габаритов трала.
Применительно к траловому промыслу разработана буксируемая дистанционно-управляемая пневмоакустическая система (далее «БДУ-система»), предназначенная для направления и концентрации в зоне облова трала скоплений рыб, находящихся за зоной действия траловых досок или в шумовом поле судна [4].
Система состоит из двух идентичных буксируемых устройств, содержащих два ПИ-имитатора сигналов хищных китообразных, ресивер и исполнительное устройство, подающее сжатый воздух к излучателям. Буксировка и запуск устройств осуществляется по кабель-тросу с борта судна.
БДУ-система создает в пространстве между судном и тралом акустическое поле, имитирующее акустическое поведение движущейся группы хищных китообразных во время охоты на рыб. Поскольку технические возможности БДУ не позволяют отводить буксируемые устройства более чем на 130 м от судна, целесообразно использование БДУ-системы совместно со средствами снижения уровня подводного шума, известными как системы снижения шумов (ССШ) рыбопромыслового судна [2].
ССШ предназначена для уменьшения зоны влияния акустического поля судна на поведение рыб и снижения, таким образом, потерь уловов, связанных с отпугиванием рыб от судна.
Действие ССШ основано на создании вокруг судна воздушно-пузырьковой завесы, эффективно поглощающей звуковую энергию судна [2]. При этом наблюдается значительное снижение уровня частотных составляющих спектра шумов рыбопромыслового судна в диапазоне слуха рыб и сокращение, таким образом, зоны избегательной реакции объекта лова.
ССШ позволяет нейтрализовать акустически «яркие» подводные участки рыбопромыслового судна и снизить уровни шума, излучаемого в области слуха рыб, в 3-5 раз. На рис. 2 приведена диаграмма акустического поля судна СРТМ-800, использующего ССШ (правый борт), и того же судна без системы (левый борт). Судно представлено точечным источником, и уровни в дБ относительно 1 Па приведены к расстоянию 1 м от источника. Разница акустических портретов правого и левого бортов очевидна.
Рис. 2. Эффекты снижения шумов судна, реализуемые ССШ (пространственное распределение интегральных уровней шумов судна в диапазоне частот 60-1200 Г ц)
Использование ССШ сокращает зону отпугивающего влияния акустического поля промыслового судна со 150-200 м до 30-50 м и позволяет значительно увеличить эффективность использования БДУ-системы, особенно на траловом лове быстрых пелагических рыб. Например, требуемая дальность действия БДУ 100 м с ССШ может быть получена уже при Рс = 20-25 Па. Снижение мощности излучаемых сигналов позволяет значительно снизить расход сжатого воздуха и увеличить время непрерывной работы БДУ без зарядки ресиверов отводителей сжатым воздухом.
На траловом промысле систему БДУ рекомендуется применять совместно с судовым гидролокатором кругового обзора, рыбопоисковым эхолотом и прибором контроля орудия лова, позволяющими осуществлять одновременно поиск рыбы и контроль положения косяков перед судном, под судном и вокруг судна, в пространстве между судном и тралом и в самом трале, т.е. оценить уровень реакции рыб на шумы судна и направление движения косяков при воздействии БДУ.
Схема использования системы БДУ на траловом лове быстрых пелагических рыб показана на рис. 3.
После постановки орудия лова устройства БДУ выводят за борт и вытравливают кабель-трос. Одновременно включают ССШ судна. Угол отклонения и глубина погружения БДУ регулируется величиной угла атаки отводящих планеров и механизма управления ходом по глубине (давления воздуха в рабочей камере). Характер скопления рыб впереди
по ходу судна и вокруг судна контролируется рыбопоисковым гидролокатором кругового обзора.
Рис. 3. Схема применения системы БДУ на траловом лове быстрых пелагических рыб
При обнаружении косяков рыб за пределами зоны облова тралового комплекса или при наплывании судна на скопления рыб, сопровождающемся их обтеканием шумового поля судна (см. рис. 3) с пульта управления БДУ по кабель-тросу подается управляющий сигнал, производящий запуск ПИ БДУ и излучение в воду серии мощных частотно-модулированных сигналов, сходных с биологическими сигналами дельфинов во время охоты на рыб [4]. Защитная реакция подвижных косяков рыб на акустические сигналы хищных китообразных, излучаемые в диапазоне слуха рыб, сопровождается уходом рыб от источника и уплотнением стай [3, 4].
Приближение буксируемых устройств с включенными ПИ вызывает у пелагических рыб адекватную двигательную реакцию стремлением покинуть опасную зону. В результате косяки рыб, находящиеся между устройствами БДУ, перемещаются в направлении от источника излучения к диаметральной плоскости движения судна, где попадают в зону облова трала. Такой принцип облова быстрых пелагических рыб имеет определенное сходство с механизмом группового поведения и взаимодействия хищных китообразных во время охоты на рыб [4].
Заход рыбы в трал контролируется с помощью тралового зонда. Перед выборкой трала устройства БДУ поднимают на борт судна для подзарядки ресиверов отводителей сжатым воздухом и профилактического осмотра.
Библиографический список
1. Коротков В.К. Реакции рыб на трал, технология их лова. Калининград: МАРИНПО, 1998. 398 с.
2. Кузнецов Ю.А. Способ снижения шумов, производимых рыбопромысловым судном // Авт. свид. № 302276 СССР, 1971.
3. Кузнецов Ю.А. Акустическое поведение дельфинов при охоте на пелагических рыб // Акустические методы и средства исследования океана. Владивосток: ДВПИ, 1978. С. 71-73.
4. Кузнецов Ю.А., Кузнецов М.Ю. Стереотипы акустического поведения китообразных и рыб и способы их применения в рыболовстве: Науч. тр. Дальрыбвтуза. Владивосток: Дальрыбвтуз, 2006. С. 90-98.
5. Шабанов А.Н. К вопросу освоения разноглубинного тралового лова ставриды и скумбрии в районах ЮЗТО и ЮВТО: Отчет о результатах научного рейса РТМС «Азимут» в район ЮЗТО и ЮВТО. Калининград: КФ НПО ПР, 1989. № 31-296 РО. 14 с.
