Nova tecnologia acústica auxilia a gestão das pescas

Echogram da migração do plâncton do diel. (Imagem: Nortek)

Echogram (superior), velocidade vertical (meio) e velocidade atual horizontal (inferior) nos primeiros dois dias da implantação. (Imagem: Nortek)

Refletores fortes que mostram uma concentração mais densa de plâncton e / ou peixe. (Imagem: Nortek)

Os soníferos podem ajudar a quantificar a biomassa no oceano, como o krill antártico visto aqui. (Foto © Uwe Kils / Wikimedia Commons)

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À medida que os peixes e outras espécies marinhas se tornam cada vez mais importantes para alimentar uma população humana em ascensão, como podem os instrumentos científicos de alta tecnologia baseados na acústica auxiliar a gestão da pesca, ao mesmo tempo que abrem oportunidades para a investigação interdisciplinar?

Os cientistas e gerentes da pesca que trabalham para manter os estoques sustentáveis ​​dependem de instrumentos científicos de última geração para entender melhor a dinâmica e a estrutura dos estoques pesqueiros, bem como os recursos dos quais esses peixes dependem. Os sondaos podem ajudar a quantificar a biomassa e o comportamento dos peixes, bem como o plâncton e / ou krill que muitas espécies de peixes comem, enquanto os Perfiladores de Corrente Doppler Acústica (ADCPs) fornecem informações sobre as correntes, que podem moldar a disponibilidade do plâncton.

"Costumava ser que os oceanógrafos biológicos pudessem trabalhar em um lugar, enquanto os oceanógrafos físicos trabalhavam separadamente em outro lugar", disse David Velasco, autor principal de um artigo sobre um ADCP combinado e um sistema de sonda biológica chamado Signature100 apresentado no Oceans'18. Conferência MTS / IEEE Kobe / Techno-Ocean 2018.

Cada vez mais, colaborações entre cientistas físicos e biológicos estão se concretizando à medida que a gestão da pesca começa a adotar uma abordagem mais holística do ecossistema e o financiamento se torna ainda mais limitado. Para corresponder a essas necessidades em mudança, a instrumentação científica deve seguir o exemplo.

O perfilador de corrente de longo alcance Signature100 da fabricante norueguesa Nortek presta-se bem a colaborações entre cientistas físicos e biológicos, uma vez que combina de forma única as capacidades de um ADCP e de uma sonda biológica num só. Atualmente, é o único instrumento no mundo que fornece essa capacidade combinada, disse Nortek.

“A maior vantagem de combinar um ADCP e um sonar de banda larga de feixe único como o Signature100 se resume a custos e logística”, disse Velasco. “Atualmente, os cientistas que desejam estudar aspectos físicos e biológicos precisam comprar dois equipamentos separados, cada um implantado separadamente. Com o Signature100, no entanto, em vez de ter que lidar com duas amarras e duas instalações separadas, você só tem uma. ”

Como as amostras do ADCP e da sonda já estão sincronizadas com precisão no instrumento, o processamento posterior dos dados também se torna muito mais eficiente, observou a Nortek.

Conforme relatado no documento do IEEE, testes no mar do Signature100 no Mar Mediterrâneo demonstraram o alto desempenho deste novo instrumento. Com foco no desempenho da sonda, um pulso de 70 kHz (uma das três freqüências disponíveis no sistema) foi capaz de fornecer informações sobre o movimento da vida marinha.

Acusticamente, um único peixe pode parecer muito semelhante a uma escola de plâncton do mesmo volume. Para que os usuários determinem se estão olhando para um peixe ou uma massa de plâncton e avaliem o tamanho dos indivíduos, é importante que eles calibrem sua sonda para um backscatter absoluto.

Para os propósitos deste teste de campo inicial, a sonda do Signature100 não foi calibrada para o backscatter absoluto, mas a partir dos padrões de movimento vistos nos ecogramas a equipe está confiante de que detectou a migração do plâncton para cima e para baixo da coluna de água. A Nortek informou que atualmente está desenvolvendo uma maneira de os usuários calibrarem os sonos para aumentar o potencial de identificação do instrumento.

Para aqueles mais interessados ​​em oceanografia física, o feixe de sonda do Signature100 usado na validação de campo no Mar Mediterrâneo também identificou ondas internas em direção à metade inferior da coluna de água. Enquanto isso, definindo o ADCP para transmitir 60 pings a 0,25 Hz em uma sequência repetitiva de 5 minutos, e com um perfil de sessenta células de profundidade de 10 m, o instrumento testado foi capaz de traçar correntes através de um alcance útil máximo de até 420 m.

Segundo Nortek, o teste de campo durou apenas cinco dias, mas o baixo consumo de energia da unidade significa que o Signature100 pode coletar dados por até um ano em outras implantações. Os dados recuperados de uma implantação de longo prazo podem ajudar os cientistas a entender a dinâmica sazonal de uma área e desempenhar um papel na compreensão dos impactos de longo prazo da mudança climática no oceano e implicações para o gerenciamento da pesca.