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莎拉Grasty,克里斯托弗•泰勒,约翰·詹森| AFS渔BOB国际体育业信息和技术部分
考虑到各种先进技术的方式被用于渔业研究,保持在最新的进展是一个挑战。BOB国际体育这种专业知识的转移是很困难,从而阻碍更多的先进技术在渔业研究的广泛使用。BOB国际体育这种困境时往往是进一步加剧淡水和海洋渔业社区之间的信息交换是有限的。BOB国际体育在一个不断变化的技术格局,影响更强的信息传输技术在渔业社区将导致更大的创新,更广泛的应用,更高效和精确的科学。BOB国际体育这是AFS渔业的目标信息和技术部分(适合)。BOB国际体育
这是符合系列的第二篇文章强调的一些最新的先进技术在海洋和淡水渔业研究使用。BOB国际体育了解更多,请访问符合网站(https://units.BOB国际体育www.aka-wood.com/fits/),Facebook (@AFSFITS),参加部分的《会饮篇》在2019年联合年会在雷诺,内华达州。
自从第一优先深海潜艇被用于研究在1930年代,研究人员和工程师们继续发展的新方法探索最外层的我们的海洋。在过去的几十年中,水下汽车技术的快速发展使科学家不仅能够更深和更偏远地区,而且收集大套房的数据超过更长时间尺度(罗宾逊1999年)。一种类型的车辆尤其促进了采样和查看感兴趣的领域的新方法在海洋和淡水环境:远程控制潜水器;图1;盒子1)。这些系统已经使用了几十年的渔业和海洋科学家勘探以及鱼类种群和栖息地评估(琼斯BOB国际体育2009年)。现在,一些资源可供量它自己应承担的机械通过模块化的工具,它允许更大的定制工具、可操作性,和传感器有效载荷。威斯康星-密尔沃基大学的约翰·詹森的实验室做了大量的定制开发自己的ROV,集光、电休克(盒子1),吸入研究湖鳟鱼的取样设备Salvelinus湖红点鲑fry和泥泞的饭桶科托斯cognatus。这两个物种存在于深,岩石苏必利尔湖、密歇根湖(深达40米湖鳟鱼炒;深达100米的Silmy杜父鱼),很难收集组织样本的遗传分析(DeKoning et al。2006年)。电击技术是不可分割的一部分,这种抽样方法的成功。没有昏迷,个人的能力,这将是几乎不可能收集弗莱和杜父鱼足够的样本大小。密西根湖的湖鳟鱼的研究,具体来说,是极大的兴趣的湖人口报告八目鳗后到1960年代Petromyzon绿入侵(Eschmeyer始于1930年代1957年)。
图1所示。Rob围场遥控车(ROV)工程师站的一个威斯康星-密尔沃基大学的机械使用。这个是配备电击样本采集设备和抽吸能力。图片由约翰·詹森。
框1。术语快速参考
ROV:一个遥控车。这些系统往往有至少有一个相机,拴在一个支持容器。他们的位置可以通过操纵推进器。
Electroshockinq:渔业BOB国际体育抽样的方法,通过使用一个电气化探针,晕眩感兴趣的生物,可能很容易收集的研究。
多波束测深法:高度详细的海底深度信息收集使用多波束回声探测器可以有效地映射海底。
Untrawlable栖息地:水下栖息地保护和/或高的救济(比如,一个窗台,博尔德字段),因此不能使用拖网取样。
AUV:自主水下航行器。这些系统对其支持的车辆,而不是电池供电和预排程序的完成一个特定的水下潜水路径。它们可以配备摄像头和其他类型的传感器。
滑翔机:一种AUV使用浮力控制而不是推进通过水柱。
相信第一次使用电击通过水下车辆实现了载人潜水器收集七鳃鳗幼虫在1980年代末(李和威尔斯1989年)。在这个概念的基础上,詹森的实验室已经选择使用一个高度ROV修改。塑料外壳内的原始配置证明能力惊人和吸入收集密歇根湖深的淤泥杜父鱼礁60 m(詹森et al。2006年;霍顿等。2010年)。然而,自定义修改需要提高性能,其中包括:(1)一个可冲洗收集室建立起从架子上管道和被动阀,观察窗,这样内容从一组事件可以评估和记录,位置跟踪系统(2),(3)CTD(电导率、温度和深度)记录温度和深度。确定ROV跟踪使用声波信号与船用GPS集成并显示在实时计算机作为多波束水深测量地图上叠加(盒子1)。这一点意义重大,因为它允许詹森和他的团队目标特定的栖息地和跟踪ROV以免双样本(图2)。其他修改的实验室包括升级数码相机能够录制视频和静态图像,并升级到铝和塑料框的ROV壳容易交换ROV系统组件。
图2。一个示例图像从约翰·詹森的修改遥控车,这显示了传播的吸入管和铜链休克需要收集样本。在这种情况下,集合包括Longnose吸盘和Redside杰出的人物。
鱼重大挑战存在时进行有效的评估在更深的水域有岩石或珊瑚礁系统(即。,untrawlable栖息地(盒子1])和地区的高复杂性和物种多样性。自我高推动自主水下车辆(水下机器人;盒子1),浮力驱动海洋滑翔机(盒子1),帆无人机让渔业研究人员调查,探索海洋的偏远地区BOB国际体育。在过去的十年里,这些技术已经看到增加的利用和开发海洋化学和物理研究提高气象和海洋环流模型。科学家和工程师已经确定新的传感器,可以添加到车辆负载连接与生物物理和化学现象。
使用滑翔机的增长(图3)渔业研究辅BOB国际体育助主要由快速减少尺寸和功率需求需要控制和操作集成声学和光学传感器长时间任务(例如,数周甚至数月)。被动声水听器和录音机,现在小糖果,可以安装在海洋滑翔机和记录生物声音或声从标签植入海洋动物。最近,科学滑翔机正在配备回声探测器远程检测和测量的相对生物量浮游植物和鱼沿着它们的部署路径。这实质上允许滑翔机作为侦察工具来扩展我们的研究的调查报道舰队,从而优化利用宝贵的时间。例如,滑翔机配备回声探测器最近也成为测量浮游生物的主要工具像磷虾在南极南大洋,替代了更昂贵的任务研究船。
图3。示意图显示捕获鱼人口信息的程度不同的技术,即基于船还是声学(鱼和多波束声纳),滑翔机的基于声学和传感器(鱼声纳和电导率、温度和深度(CTD)),和遥控车辆视频。图由NOAA国家海洋服务。
在一系列的滑翔机任务,泰勒和他的团队正在寻找潜在的生物热点与岩石或珊瑚礁在西佛罗里达货架上东墨西哥湾。他们开始了他们的研究,针对井的天然气管道,提供了一个已知的位置人工hardbottom珊瑚礁鱼类的浓度,包括赤点石斑鱼Epinephelus morio和红鲷鱼Lutjanus campechanus,植入声标签。这将允许他们有效地评估声学传感器的性能和开发一套用于滑翔机任务规划预期。测试还允许他们团队开发数据管理和分析流程集成来自各种传感器数据流。滑翔机的使命是,有时心血来潮的洋流,偶然的回声探测器和声学记录器发现一块未知的坚硬的底部礁。一个后续调查船使用基于水文多波束,渔业回声探测器以及拖相机系统称为相机检测评估调查系统(C高低音;Lembke et al。2017年)确认礁位置,从而增加日益增长的知识至关重要的鱼类栖息地的分布在东部墨西哥湾。团队将使用一个听觉上检测滑翔机探索深海和黑暗的区域墨西哥湾为了更好地了解浮游生物和鱼类使用一些地球上最大的海洋栖息地。
这些项目凸显了水下技术的发展促进了渔业和生态系统研究能力的扩张。BOB国际体育虽然能力开发和定制科学仪器和车辆越来越容易被科学家们可能没有正式的工程经验,这些案件突显出有效的可以当科学家和工程师合作,建立良好的工作关系。詹森和泰勒的工作铰链渔业领域外的知识和经验的工程师,和一起工作的好处是特别为渔业数据收集和研究进展。BOB国际体育