La nueva tecnología acústica ayuda a la gestión de la pesca

Ecograma de la migración del plancton. (Imagen: Nortek)

Ecograma (arriba), velocidad vertical (centro) y velocidad de corriente horizontal (abajo) durante los primeros dos días de la implementación. (Imagen: Nortek)

Reflectores fuertes que muestran una concentración más densa de plancton y / o pescado. (Imagen: Nortek)

Los ecosondas pueden ayudar a cuantificar la biomasa en el océano, como el krill antártico que se ve aquí. (Foto © Uwe Kils / Wikimedia Commons)

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A medida que los peces y otras especies marinas se vuelven cada vez más importantes para alimentar a una población humana en aumento, ¿cómo pueden los instrumentos científicos de alta tecnología basados ​​en la acústica ayudar a la gestión pesquera, al tiempo que abren oportunidades para la investigación interdisciplinaria?

Los científicos y gerentes pesqueros que trabajan para mantener las existencias sostenibles dependen de la instrumentación científica más moderna para comprender mejor la dinámica y la estructura de las poblaciones de peces, así como los recursos de los que dependen esos peces. Los ecosondas pueden ayudar a cuantificar la biomasa y el comportamiento de los peces, así como el plancton y / o el kril que muchas especies de peces comen, mientras que los Perfiladores de corriente Doppler acústicos (ADCP) proporcionan información sobre las corrientes, que pueden determinar la disponibilidad de plancton.

"Solía ​​ser que los oceanógrafos biológicos podían trabajar en un solo lugar, mientras que los oceanógrafos físicos trabajaban por separado en otro lugar", dijo David Velasco, autor principal de un documento sobre un ADCP combinado y un sistema ecosonda biológico llamado Signature100 presentado en los Océanos'18 Conferencia MTS / IEEE Kobe / Techno-Ocean 2018.

Cada vez más, las colaboraciones entre los científicos físicos y biológicos se concretan a medida que la gestión de las pesquerías comienza a adoptar un enfoque ecosistémico más holístico y los fondos se vuelven aún más limitados. Para que coincida con estas necesidades cambiantes, la instrumentación científica debe seguir su ejemplo.

El perfilador de corriente de largo alcance Signature100 del fabricante noruego Nortek se presta bien a las colaboraciones entre científicos físicos y biológicos, ya que combina de forma única las capacidades de un ADCP y una ecosonda biológica en una. Actualmente es el único instrumento en el mundo que proporciona esta capacidad combinada, dijo Nortek.

"La mayor ventaja de combinar un ADCP y un ecosonda de banda ancha de haz único como en el Signature100 se reduce a los costos y la logística", dijo Velasco. "Actualmente, los científicos que desean estudiar aspectos tanto físicos como biológicos necesitan comprar dos equipos separados, cada uno desplegado por separado. Sin embargo, con Signature100, en lugar de tener que lidiar con dos amarres y dos instalaciones separadas, solo tiene uno ".

Dado que las muestras del ADCP y la ecosonda ya están sincronizadas con precisión entre sí en un instrumento, procesar los datos posteriormente también es mucho más eficiente, anotó Nortek.

Como se informó en el documento de IEEE, las pruebas en el mar de Signature100 en el mar Mediterráneo han demostrado el alto rendimiento de este novedoso instrumento. Centrándose en el rendimiento de la ecosonda, un pulso de 70 kHz (una de las tres frecuencias disponibles en el sistema) fue capaz de proporcionar información sobre el movimiento de la vida marina.

Acústicamente, un solo pez puede verse muy similar a una escuela de plancton del mismo volumen. Para que los usuarios determinen si están mirando un pez o una masa de plancton y evalúan qué tan grandes son las personas, es importante que calibren su ecosonda para una retrodispersión absoluta.

A los efectos de esta prueba de campo inicial, la ecosonda de Signature100 no fue calibrada para la retrodispersión absoluta, pero a partir de los patrones de movimiento observados en los ecogramas, el equipo confía en que detectaron la migración del plancton hacia arriba y abajo de la columna de agua. Nortek dijo que actualmente está desarrollando una forma para que los usuarios calibren las ecosondas para mejorar el potencial de identificación del instrumento.

Para aquellos más interesados ​​en la oceanografía física, el haz de ecosonda Signature100 utilizado en la validación de campo en el Mar Mediterráneo también identificó las ondas internas hacia la mitad inferior de la columna de agua. Mientras tanto, estableciendo el ADCP para transmitir 60 pings a 0.25 Hz en una secuencia de repetición de 5 minutos, y con un perfil de sesenta células de profundidad de 10 m, el instrumento probado pudo perfilar las corrientes a través de un rango máximo utilizable de hasta 420 m.

Nortek dijo que la prueba de campo duró solo cinco días, pero el bajo consumo de energía de la unidad significa que Signature100 puede recopilar datos durante hasta un año en otras implementaciones. Los datos recuperados de un despliegue a largo plazo pueden ayudar a los científicos a comprender la dinámica estacional de un área y desempeñar un papel en la comprensión de los impactos a largo plazo del cambio climático en el océano y las implicaciones para la gestión pesquera.