En fisk, to fisk-ved hjælp af et nyt MBARI-designet kamerasystem til at tælle stenfisk

Over 90 arter af stenfisk fanges kommercielt ud for USA's vestkyst, men nogle dybvandsarter er blevet hårdt ramt af overfiskeri. For at hjælpe disse truede befolkninger med at komme sig, fiskeriforskere skal vide, hvor mange fisk der er, og hvor store de er, så fiskeriforvaltere kan regulere, hvor og hvor mange fisk der kan fanges hvert år. Som en del af denne indsats, MBARI indgik for nylig et samarbejde med The Nature Conservancy, Moss Landing Marine Laboratories, og andre organisationer til at designe et nyt kamerasystem til optælling af truede stenfisk ud for den amerikanske vestkyst.

Mange af de truede stenfisk, herunder torsk og guløje stenfisk, bor i stenede havbundområder 50 til 500 meter under overfladen. I 2002, US National Marine Fisheries Service oprettede Rockfish Conservation Areas for at begrænse kommercielt fiskeri i de områder, hvor disse fisk lever. I over et årti, Nature Conservancy (TNC) har arbejdet sammen med fiskere og tilsynsmyndigheder for at finde ud af den bedste måde at bestemme antallet og størrelsen af ​​stenfisk inden for disse områder. Disse oplysninger er afgørende for at forstå, hvordan stenfiskbestande har reageret på beskyttelse.

Hvert år, Fiskeritjenesteforskere tæller fisk ved at fiske efter dem - trækker trawlgarn langs bunden. Imidlertid, bundtrawl fungerer ikke godt i de stenbundede områder, hvor der lever kohals og guløj. Forskere har også forsøgt at bruge krog-og-line fiskeri, men dette er relativt langsomt og kan kun dække en begrænset del af havbunden.

En nyere metode til at tælle og dimensionere fisk indebærer at sænke kamerasystemer ned til havbunden. TNC bruger i øjeblikket et kamerasystem med to stereokameraer, der roterer 360 grader over en 10-minutters periode, giver panoramaudsigt. Desværre, dette system er ret tungt og akavet at flytte fra et sted til et andet. Det kan også blive ustabilt, hvis det lander hårdt, stenet havbund. Ud over, fordi kameraerne roterer relativt langsomt, systemet kan kun undersøge et begrænset antal websteder hver dag, hvilket gør det svært at studere store kyststrækninger.

I 2016, på opfordring fra David og Lucile Packard Foundation, som har ydet finansiering til nogle af TNC's fiskeriprojekter, TNC kontaktede MBARI med ideen om at designe et innovativt nyt kamerasystem. Elektroingeniør Chad Kecy, der tidligere havde arbejdet på et selvstændigt undervands kamerasystem kaldet SeeStar, blev identificeret til at lede dette nye treårige MBARI-forskningsprojekt, som startede i begyndelsen af ​​2017.

Siden da har Kecy og andre MBARI -ingeniører designet og bygget et prototype bentisk observationssystem, som for nylig blev testet i Monterey Bay og nær Kanaløerne i det sydlige Californien. Dette system kan sænkes ned til bunden relativt hurtigt. Med masser af vægt i bunden og masser af flydende i toppen, det nye system giver en relativt stabil platform, selvom det lander på ujævnt terræn. Prototypesystemet bruger to HD-videokameraer, der kan optage stereovideo på bare et minut eller to, hvorefter systemet løftes fra bunden og flyttes til et nyt sted.

Det bentiske observationssystem sænkes fra et skib på et kabel, der leverer strøm til lysene og kameraerne, og bærer video tilbage til overfladen. Et kamera, der vender nedad, lader forskere se, hvor systemet lander, og lede det til det mest passende sted. Som Kecy udtrykte det, "Det nye system ligner meget et fjernstyret køretøj, men uden thrustere. "

Kecy tilføjede, "På dette tidspunkt har vi gennemført næsten 50 succesrige dyk og fået masser af god video." Det næste trin er for Rick Starr, medlem af forskningsfakultetet ved Moss Landing Marine Laboratories, for at udtrække billedgreb fra videoen og bruge speciel software til at sy disse billeder sammen for at skabe stereobilleder. Videoen bruges til at identificere og tælle fisk, mens stereobillederne bruges til at bestemme størrelsen af ​​disse fisk.

I 2018 vil forskergruppen bygge et mere avanceret system, der bruger otte kameraer (fire stereopar) til at give nær 360-graders stereoudsigt over havbunden. Dette system vil også have mere sofistikerede kamerakontroller og en mere robust tether, der gør det muligt for forskere at optage og gemme video ombord på skibet i stedet for inde i landeren. Hvis alt går godt, det resulterende system vil blive testet til søs i efteråret 2018 sammen med Fisheries Service bund-trawl undersøgelser.

I projektets tredje år, efter et endeligt design er godkendt, MBARI-ingeniører planlægger at videregive designet til en non-profit organisation, Marine Applied Research and Exploration (MARE), som har den tekniske ekspertise til at betjene og vedligeholde systemet og til at foretage undersøgelser af stenfisk fra både op og ned ad Californiens kyst.

Det bentiske observationssystem er blot det seneste eksempel på MBARI -forskning, der hjælper andre organisationer med at løse vigtige bevarings- og forvaltningsspørgsmål i havet. Ifølge Mary Gleason, hovedforsker ved TNC, "Dette projekt repræsenterer et vigtigt samarbejde mellem NGO'er [ikke -statslige organisationer], fiskere, forskere, ingeniører, og fiskeriforvaltere til at udvikle teknologi, der kan udfylde et centralt hul i vores forståelse af vigtigt fiskeri og de levesteder, de er afhængige af. "