Применение акустических меток при изучении поведения рыб

Использование акустических меток получает все более широкое распространение при изучении промысловых объектов. При исследовании поведения рыб в сравнительно небольших, замкнутых или огражденных водоемах (или в его участках) слежение за акустически меченной рыбой или другими объектами может проводиться с помощью стационарной гидроакустической аппаратуры, а в случае изучения морских объектов - посредством аппаратуры, установленной на движущемся судне.

В последнем случае при подготовке и проведении экспериментальных работ необходимо учитывать шумы, создаваемые судном, которые могут влиять на объект наблюдения и создавать помехи при регистрации сигналов от объектов.

Специалистами США и Канады акустические метки применялись для изучения поведения атлантического лосося и угря. Для этого рыб отлавливали, вводили в кишечник ультразвуковой передатчик и выпускали в условной точке, от которой начинали наблюдения. Серийный образец имел размеры 7×16 см, дальность действия 0,5 км, массу в воде 17 г. Метка имела продолжительность работы 3 сут и была чувствительна к гидростатическому давлению, пропорциональному глубине нахождения рыбы.

Последняя характеристика использовалась для изменения частоты повторения импульсов от 40 до 400 в мин пропорционально изменению гидростатического давления. Глубину до 46 м определяли с погрешностью ±35 см. Серия импульсов излучалась каждые 15 с. Во время непрерывного слежения за рыбой отсчеты производились каждые полчаса [6]. Было выпущено 12 экземпляров лососей длиной около 70 см, непрерывное наблюдение за которыми осуществлялось в течение 3-86 ч. Прием сигналов от рыб с метками осуществлялся с помощью гидрофонов с частотами 25-80 и 60-180 кГц. Аналогично проводили наблюдения за поведением угрей.

С помощью акустических меток Американский юго-западный рыбохозяйственный центр на Гонолулу провел наблюдения за голубыми марлинами [6]. Отловленных марлинов массой от 70 до 270 кг снабжали ультразвуковыми передатчиками цилиндрического типа длиной 16,5 и диаметром 1,8 см, работающими на частоте 50 кГц (с датчиками температуры). По известному изменению температуры с глубиной в районе работ определялась глубина нахождения рыбы с передатчиком. Схема метки имела длительность непрерывной работы 10 сут и дальность обнаружения 1,2 км. Приемная антенна могла разворачиваться в горизонтальной плоскости до ± 125° и в вертикальной до -90°. Слежение за рыбой осуществлялось в основном на дистанции 800 м (иногда 400-1200 м). По результатам экспериментальных работ были получены карты движения рыб, определены глубины их обитания и скорости движения.

При изучении поведения рыб и исследованиях в области техники промышленного рыболовства используется другой вариант меток - это метки приемо-ответчики. Импульс судового рыболокатора принимается приемным трактом метки, включающим передающий тракт, который излучает ответный импульс на судно. Это позволяет достаточно точно (учитывая небольшие дистанции слежения) определять расстояние между судном и рыбой в процессе слежения. Пеленг и глубина нахождения рыбы определяются по углу поворота и наклона акустической системы рыболокатора. С помощью электронно-сканирующего рыболокатора ARL такие эксперименты проводились с камбалой и треской. Максимальная длительность наблюдения за одной рыбой составила 54 ч. Дальность обнаружения при этом доходила до 365-730 м [6].

При использовании микроэлектронных схем можно получить метки небольшой массы и размеров. Фирмой "Коден Электроник" (Япония) выпускаются метки массой 2-3 г в воде, работающие на частоте 50 кГц с импульсной мощностью 0,1 Вт. Они позволяют передавать данные о глубине нахождения рыбы (10-100 м) или о температуре воды в месте ее нахождения (5-30°) с изменением частоты повторения импульсов. Максимальный период следования излучаемых импульсов равен 4 с, время непрерывной работы 120 или 200 ч в зависимости от модели, дальность действия до 3000 м.

Калифорнийским университетом с помощью акустических меток исследуется поведение акул в естественных условиях. В литературе приводятся также другие примеры использования акустических меток [6].