Ловля по науке
Как океанологи СПбГУ предсказывают места скопления атлантической скумбрии
Ученые Санкт-Петербургского государственного университета, Тихоокеанского океанологического института ДВО РАН и ООО «МОРИНФО» предложили новый способ изучения зон промысла скумбрии. Созданный метод универсальный — он поможет найти индикаторы скоплений и других промысловых видов рыб в водоемах.
Фото: Getty Images
Фото: Getty Images
Результаты исследования, проведенного при поддержке гранта СПбГУ, опубликованы в научном журнале Fisheries Oceanography. Часть этой работы выполнена в рамках подготовки выпускной квалификационной работы магистрантки программы «Гидросфера и атмосфера: моделирование и прогноз» Марии Лебедевой.
Атлантическая скумбрия — ценная промысловая рыба, богатая витамином B12. Она обитает в холодных и умеренных шельфовых зонах, распространена преимущественно в северной части Атлантического океана: от Норвежского и Баренцева морей до Балтийского.
По словам ученых, динамика распространения атлантической скумбрии в акватории Норвежского моря прежде была недостаточно изучена. При этом рыбодобывающим предприятиям важно знать местоположение скоплений рыб для более эффективной работы и рационального использования ресурсов, поскольку Россия является одной из основных рыбодобывающих субъектов Северо-Восточной Атлантики, а вылов происходит практически круглогодично.
Этот проект ученых направлен на разработку схем краткосрочного прогнозирования океанографических условий промысла пелагических видов рыб в Норвежском и Гренландском морях. В основу работы легли лагранжево моделирование гидрологических условий в районе промысла и создание статистической модели с выявлением значимых прогностических параметров для промысла.
Научный проект «Анализ океанографических условий промысла рыб в Норвежском море на основе лагранжева моделирования» поддержан грантом Санкт-Петербургского государственного университета, по результатам работы опубликовано уже несколько научных статей. На кафедре океанологии СПбГУ работа над ним ведется под руководством профессора университета, доктора географических наук Татьяны Белоненко.
Прогнозы местоположения промысловых рыб исследователи делают на основе изучения фронтальных зон — областей, где встречаются водные массы с разными термодинамическими и химическими характеристиками, что создает уникальные условия для формирования рыбных скоплений. Фронтальные зоны формируются на границах крупных течений и могут иметь разные пространственные масштабы: ширина может достигать 100 км, а глубина — до 1 км. Такие зоны варьируются от кратковременных явлений, длящихся несколько часов, до устойчивых структур, существующих практически постоянно.
а) Район российского промысла атлантической скумбрии в Норвежском море
б) Пространственное распределение градиентов лагранжева индикатора. I и II – северная и южная зоны открытой части Норвежского моря, соответственно
а) Район российского промысла атлантической скумбрии в Норвежском море
б) Пространственное распределение градиентов лагранжева индикатора. I и II – северная и южная зоны открытой части Норвежского моря, соответственно
«Мы предложили метод автоматического выделения фронтальных зон. Сейчас большинство исследователей при решении этой задачи используют фиксированные значения градиентов, у нас же применяется расчет функции распределения вероятностей, что позволяет определять статистически значимую величину градиента параметра, которая является пороговой при поиске границы фронтальной зоны»,— объяснила профессор кафедры океанологии СПбГУ Татьяна Белоненко.
Ранее океанологи СПбГУ разработали нейросеть для определения углерода в морях и океанах. Концентрацию углекислого газа она оценивает по параметрам состава воды.
Исследование опирается на данные спутниковых миссий, промысловых планшетов и судовые измерения. Впервые для этого региона ученые совместили два подхода к изучению океана: эйлеров, который заключается в измерении характеристик в определенных местах океана в конкретный момент, и лагранжев. По словам исследователей, с помощью лагранжева подхода можно непрерывно отслеживать перемещение конкретной порции воды, чтобы выяснить происхождение водных масс и их дальнейшую судьбу. Этот метод пока не применяется рыбаками, но ученые все более активно используют лагранжев подход для изучения зависимости распределения рыб от происхождения вод и других характеристик.
В результате анализа исследователи пришли к выводу, что промысловые скопления атлантической скумбрии часто располагаются на расстоянии 10–15 км от гидрологических и лагранжевых фронтов, причем преимущественно с холодной стороны.
«В нашей работе мы оценили степень значимости разных океанологических параметров для распределения промысловых скоплений и выяснили, что наиболее значимыми являются градиенты плотности и температуры»,— рассказала выпускница кафедры океанологии СПбГУ Мария Лебедева.
В дальнейшем планируется использовать разработку ученых СПбГУ для автоматического составления промысловых прогнозов в разных местах Мирового океана. По словам исследователей, это станет полезным инструментом в работе всех промысловиков. Кроме того, океанологи хотят рассмотреть комплексное влияние факторов на промысловые зоны и проанализировать распределение других рыб.