Гидроакустическая оценка запасов байкальского омуля (Coregonus migratorius) по результатам двухлетних исследований в весенне-летний период 2021 и 2022 годов
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Учитывая депрессивное состояние запасов байкальского омуля, приказом Минсельхоза РФ от 29 августа 2017 г. № 450 были установлены жёсткие ограничения на вылов, с целью восстановления его запасов. Для оценки степени восстановления, начиная с 2021 г., был использован гидроакустический метод, основанный на проведении гидроакустических съёмок. В 2021 г. съемки были проведены на рыбопромысловых акваториях озера Байкал: Селенгинском мелководье и Северном Байкале. В 2022 г., помимо этих районов, были проведены исследования в Баргузинском заливе и Малом море. В 2022 г. на акватории Селенгинского мелководья наблюдался существенный рост численности мелкого омуля. Результаты сравнительного анализа на Северном Байкале в пределах акватории 2021 г. показали, что, с учетом доверительных интервалов, численность омуля и его биомасса практически не изменились. Среднее значение биомассы и численности омуля на единицу площади в Малом море были существенно ниже, чем на акваториях Селенгинского мелководья и Северного Байкала. Наименьшие средние плотности были зарегистрированы в Баргузинском заливе.

Ключевые слова:
озеро Байкал, омуль (Coregonus migratorius), гидроакустическая съемка, поверхностная плотность, биомасса, численность, эхолот, контрольные обловы
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать

 

Байкальский омуль (Coregonus migratorius) – самый многочисленный вид среди промысловых видов рыб в озере Байкал. Он занимает одну из ключевых ниш в экосистеме озера. Учитывая депрессивное состояние запасов байкальского омуля, приказом Минсельхоза РФ от 29 августа 2017 г. № 450 были установлены жёсткие ограничения на вылов, с целью восстановления его запасов. Для оценки степени восстановления, начиная с 2021 г., был использован инструментальный метод, основанный на проведении гидроакустических съёмок. Данный метод нашел широкое применение в мире для определения рыбных запасов и их распределений, как на внутренних водоёмах, так и на морских акваториях [1]. Он относится к дистанционным и бесконтактным методам. Его преимуществом является то, что, по сравнению с траловыми съёмками, исследуется вся толща воды, и измерения проводятся непрерывно вдоль следования судна, а не от станции к станции. Ранее гидроакустические съёмки выполнялись на озере Байкал для учета его рыбных ресурсов [2], но на протяжении последних 15 лет такого изучения не проводилось.

Целью проведенных исследований была оценка численности, биомассы и пространственного распределении омуля на акваториях рыбопромысловых районов и их изменений за последние два года, после введения ограничений на лов омуля в озере Байкал.    

Учитывая особенности сезонного распределения байкальского омуля, оптимальным временем проведения гидроакустических съемок является конец мая-начало июня, до развития гомотермии байкальских вод, характеризующегося распределением основной массой омуля всех популяций в диапазоне 50-350 метров [2]. Гидроакустические съёмки в 2021 г. были выполнены на наиболее значимых рыбопромысловых акваториях озера: Селенгинском мелководье и Северном Байкале. В 2022 г. район работ на Северном Байкале был расширен, а также проведены исследования в Малом море и Баргузинском заливе.

Гидроакустические съёмки были выполнены с использованием научного эхолота EY500 (Simrad) с частотой заполнения ультразвукового импульса посылки 70 кГц и антенной ES 70-11 (ширина диаграммы направленности 11°) с расщепленным лучом. Скорость движения судна, при проведении гидроакустических съёмок, составляла 9-10 км/час. При проведении работ использовались различные плавсредства. В 2021 и 2022 годах на акватории Селенгинского мелководья работы были проведены на НИС «Г.Ю. Верещагин», на других акваториях использовались моторные катера [3; 4].

Для расчёта значений поверхностных плотностей вдоль галсов съёмки использовался метод эхоинтегрирования. В основе данного метода лежит интегрирование эхосигналов в вертикальном направлении внутри заданного слоя и последующее усреднение в горизонтальном направлении вдоль маршрута следования судна. Сила цели (TS, дБ) омуля вычислялась по уравнению [5]:

 

                                                    TS = 20 * Lоg(L) - 64,24                                                   (1)

 

Интервал интегрирования, при обработке данных гидроакустических съёмок на акватории Селенгинского мелководья и Малого моря, составил 500 м, Северного Байкала и Баргузинского залива – 250 метров.

Для оценки численности запасов омуля, его распределения в пределах обследованных акваторий и дальнейшего хранения результатов работ использовались только отечественные разработки: гидроакустическая информационная система, состоящая из ГИС «Картмастер» [6] и специализированной базы данных. Построение карт пространственного распределения численности и биомассы омуля проводилось методом геостатистической интерполяции Kriging [7; 8].

При проведении контрольных обловов на акватории Селенгинского мелководья в 2022 г., помимо неводных обловов, были проведены контрольные траления. На других акваториях контрольные обловы были выполнены порядками ставных сетей.

В таблице 1 представлены площади обследованных рыбопромысловых акваторий озера, результаты расчётов средних значений поверхностной плотности омуля в переделах обследованных акваторий, а также значения численностей и биомасс с доверительными интервалами [9] по итогам работ в 2021 и 2022 годах.

В 2021 г. гидроакустические съёмки были выполнены на акваториях Селенгинского мелководья и Северного Байкала, поэтому анализ полученных данных был выполнен только для этих акваторий. Для сравнения результатов работ на Северном Байкале, кроме общей численности и биомассы омуля в пределах всей акватории 2022 г. (на площади 20677 га), были проведены расчёты и в пределах акватории 2021 г. (на площади 14675 га).

 

Таблица 1. Результаты расчётов численности и биомассы омуля на акваториях рыбопромысловых участков озера Байкал в 2021 и 2022 годах

Table 1. The results of the omul number and biomass calculations in the waters of the fishing areas of Lake Baikal in 2021 and 2022 years

 

Подрайон

 

Площадь, га

Среднее значение плотности

Биомасса/Численность

кг/га

шт./га

тонн

шт.

Селенгинское мелководье (2021)

145 010

27,0

74

4 108 ± 166

11 386 971 ± 783 987

Селенгинское мелководье (2022)

145 122

30,0

198

4498 ± 198

28 751 555 ± 1 640 468

           

Баргузинский залив (2022)

36 847

4,4

47

168 ± 9

1 883 544 ± 89 182

Малое море (2022)

52 095

6,5

68

320 ± 21

3 329 209 ± 223 912

           

Северный Байкал (2021)

14 695

67,3

432

992 ± 38

6 370 540 ± 347 225

Северный Байкал (2022)

14 675

58,1

366

936 ± 30

5 924 275 ± 222 401

Северный Байкал (2022)

20 677

42,8

268

946 ± 30

5 926 228 ± 220 695

 

Селенгинское мелководье. Сетка галсов съёмки Селенгинского мелководья была аналогичной сетки галсов 2021 года. На рисунках 1 и 2 представлены карты распределения значений поверхностной плотности (шт./га) омуля вдоль галсов съёмки в 2021 и 2022 годах, соответственно, на рисунках 3 и 4 карты распределения его численности.

Как показали гидроакустические наблюдения, плотность регистрируемых скоплений была выше, по сравнению с результатами 2021 года. Скопления омуля наблюдались в более широких диапазонах глубин, а именно от 60 до 280 м (в 2021 г. скопления регистрировались в слое от 100 до 250 м). Вертикальное развитие регистрируемых скоплений достигало 55 метров. Кроме того, одиночный омуль и его скопления регистрировались практически на каждом галсе гидроакустической съёмки, в отличие от 2021 года. По результатам контрольных траловых обловов доля омуля размером менее 20-22 см в уловах была существенно выше, чем размером более 22 см. В 2021 г. в процессе съёмки траловых обловов не проводилось, и для вычислений использовались результаты контрольных обловов неводом. При сравнении с результатами 2021 г., в 2022 г. численность омуля в пределах обследованной акватории, аналогичной предыдущему году, увеличилась в 2,5 раза, при увеличении общей биомассы на 390 тонн. При использовании данных траловых контрольных обловов численность омуля оказалось еще выше при уменьшении общей биомассы, что объясняется существенно большим количеством мелких особей в улове, нежели при обловах неводом.

 

 

Рисунок 1. 2021 год. Карта распределения значений поверхностной плотности (шт./га) омуля вдоль галсов съёмки на акватории Селенгинского мелководья.

Figure 1. 2021 year. The map of the omul density (pcs/ha) distribution along the transects of hydroacoustic survey in the area of the Selenginsky shallow water

 

 

Рисунок 2. 2022 год. Карта распределения значений поверхностной плотности (шт./га) омуля вдоль галсов съёмки на акватории Селенгинского мелководья.

Figure 2. 2022 year. The map of the omul density (pcs/ha) distribution along the transects of hydroacoustic survey in the area of the Selenginsky shallow water

 

Рисунок 3. 2021 год. Карта распределения численности омуля в размерности шт./га на Селенгинском мелководье (площадь акватории 145010 га).

Figure 3. 2021 year. The map of the omul density distribution (pcs/ha) in the area of the Selenginsky shallow water (Area 145010 ha).

 

Рисунок 4. 2022 год. Карта распределения численности омуля в размерности шт./га на Селенгинском мелководье (площадь акватории 145122 га)

Figure 4. 2022 year. The map of the omul density distribution (pcs/ha) in the area of the Selenginsky shallow water (Area 145122 ha)

 

Северный Байкал. По сравнению с 2021 г. акватория сьёмки была существенно расширена. В 2022 г. к сетке галсов 2021 г. были добавлены галсы вдоль восточного и западного побережья. На рисунках 5 и 6 представлены карты распределения плотности омуля вдоль галсов гидроакустических съёмок 2021 и 2022 годов, соответственно. Карты распределения численности омуля в размерности шт./га, построенные методом изолиний, представлены на рисунках 7 и 8.

Ареал обитания омуля в северо-восточной части увеличился. Например, наибольшие концентрации омуля в 2021 г. были зарегистрированы в северо-западной части района. В 2022 г. таких плотных скоплений не регистрировалось, ареал обитания омуля расширился, плотные скопления также регистрировались и в северо-восточной части акватории, в 2021 г. в этом районе скопления омуля встречались существенно реже. Вырос диапазон глубин его обитания: от 50 до 300 метров в 2022 г. (от 120 до 250 метров в 2021 г.).

На расширенной части акватории (восточный район съемки размером около 6000 га) скопления омуля не регистрировались и увеличение численности и биомассы, по отношению к размеру акватории прошлого года съёмки (14695 га), было незначительным. Результаты сравнительного анализа в пределах акватории прошлого года показали, что с учетом доверительных интервалов численность омуля и его биомасса почти не изменились.

 

 

 

Рисунок 5. 2021 год. Карта распределения значений поверхностной плотности (шт./га) омуля вдоль галсов гидроакустической съёмки на акватории Северного Байкала

Figure 5. 2021 year. The map of the omul surface density (pcs/ha) distribution along the transects of hydroacoustic survey in the waters of Northern Baikal

 

 

 

Рисунок 6. 2022 год. Карта распределения значений поверхностной плотности (шт./га) омуля вдоль галсов гидроакустической съёмки на акватории Северного Байкала

Figure 6. 2022 year. The map of the omul surface density (pcs/ha) distribution along the transects of hydroacoustic survey in the waters of Northern Baikal

 

 

Рисунок 7. 2021 год. Карта распределения численности омуля в размерности шт./га на акватории Северного Байкала (площадь акватории 14695 га)

Figure 7. 2021 year. The map of the omul density (pcs/ha) distribution in the waters of Northern Baikal (Area 14695 ha)

 

 

Рисунок 8. 2022 год. Карта распределения численности омуля в размерности шт./га на акватории Северного Байкала (площадь акватории 20677 га)

Figure 8. 2022 year. The map of the omul density (pcs/ha) distribution in the waters of Northern Baikal (Area 20677 ha)

 

Малое море. На рисунках 9 и 10 представлены карты распределения плотности омуля в размерности шт./га вдоль галсов съёмки и в пределах ее границ. При проведении съёмки существенных скоплений омуля не было обнаружено. Только при выходе из Малого моря через северные ворота были зарегистрированы скопления омуля, плотно прижатые ко дну на глубинах от 160 до 200 метров. По отношению к плотностям численности и биомассы омуля на акваториях Селенгинского мелководья и Северного Байкала, на акватории Малого моря эти значения были существенно ниже (см. табл. 1).

 

 

 

Рисунок 9. 2022 год. Карта распределения значений поверхностной плотности (шт./га) омуля вдоль галсов гидроакустической съёмки в Малом море

Figure 9. 2022 year. The map of the omul density (pcs/ha) distribution along the transects of hydroacoustic survey in the waters of the Small Sea

Рисунок 10. 2022 год. Карта распределения численности омуля в размерности (шт./га) в Малом море (площадь акватории 52 095 га)

Figure 10. 2022 year. The map of the omul density (pcs/ha) distribution in the waters of the Small Sea (Area 52095 ha)

 

Баргузинский залив. Скопления омуля регистрировались на относительно небольшом участке от м. Безымянный на 3-4 км в сторону пос. Усть-Баргузин. Непосредственно в Баргузинском заливе значимых скоплений омуля не наблюдалось. На отдельных участках регистрировались донные скопления омуля низкой плотности. Диапазон регистрации скоплений омуля составил от 110 до 220 метров. Средние показатели плотности по численности и биомассе были еще ниже показателей в Малом море (см. табл. 1). Карты распределения плотности омуля в размерности шт./га вдоль галсов съемки и в пределах ее границ представлены на рисунках 11 и 12.

 

 

 

Рисунок 11. 2022 год. Карта распределения значений поверхностной плотности (шт./га) омуля вдоль галсов гидроакустической съёмки в Баргузинском заливе

Figure. 11. 2022 year. The map of the omul density (pcs/ha) distribution  along the transects of hydroacoustic survey in the waters of the Barguzin Bay

Рисунок 12. 2022 год. Карта распределения численности омуля в размерности (шт./га) в Баргузинском заливе (площадь акватории 36 847 га)

Figure 12. 2022 year. The map of the omul density (pcs/ha) distribution in the waters of the Barguzin Bay (Area 36 847 ha)

 

В связи с ограничением промысла омуля, оценка возрастного распределения омуля поколения до и после 2018 г. представляет несомненный интерес. На основании данных БайкалНИРО, были выполнены расчёты процентного соотношения омуля. В расчётах использовались средние показания «длина-возраст», представленные в таблице 2. В таблице 3 – результаты расчётов по гидроакустическим данным процентного содержания омуля поколения до введения запрета и после в подрайонах Селенгинского мелководья и Северного Байкала.

 

Таблица 2. Размерно-возрастное распределение омуля на акваториях Селенгинского мелководья и Северного Байкала

Table 2. The size-age omul distribution in the waters of the Selenginsky shoal and Northern Baikal

Район

Год рождения

2021

2020

2019

2018

2017

2016

2015

Возраст в 2022 г., лет

1

2

3

4

5

6

7

Прибрежный

(северо-байкальский

омуль)

Средняя длина

13,3

18,2

21,9

25,2

28,4

30,7

32,8

Минимум

9,7

13,0

17,6

19,4

22,0

23,3

28,0

Максимум

20,0

22,7

26,1

29,7

34,3

38,0

38,5

Пелагический

(селенгинский

омуль)

Средняя длина

12,6

16,5

20,9

23,9

28,3

32,0

35,2

Минимум

10,9

13,2

17,4

18,5

21,0

25,0

27,6

Максимум

15,0

19,5

29,3

29,5

36,3

38,0

40,0

 

Прямые гидроакустические измерения длин омуля, с использованием антенны с расщепленным лучом, также показали высокое процентное соотношение мелких особей возрастом равное или младше 4 лет (то есть, рождения после введения запрета на его вылов) по отношению к более взрослым особям. В подрайонах 1 и 3 (рис. 13) его доля составила 77,7% и 83,7%, соответственно.

 

 

 

Рисунок 13. Карта районирования акватории Селенгинского мелководья

Figure 13. The Zoning map of the Selenginsky shallow water area.

 

Таблица 3. Процентное соотношение омуля поколения до и после 2018 г. по результатам гидроакустических измерений

Table 3. Percentage of omul generation before and after 2018 based on hydroacoustic measurements

Район работ

Поколение после 2018 года, %

Поколение до 2018 года, %

Селенгинское мелководье

(подрайон №1)

77,7

22,3

Селенгинское мелководье

(подрайон №2)

40,5

59,5

Селенгинское мелководье

(подрайон №3)

83,7

16,3

Северный Байкал

22,9

77,1

 

Заключение

По сравнению с предыдущим годом, в 2022 г. на акватории Селенгинского мелководья наблюдался существенный рост численности мелкого омуля поколения 2018 г. и младше (после введения запрета на вылов).

Результаты сравнительного анализа на Северном Байкале, в пределах акватории 2021 г., показали, что, с учетом доверительных интервалов, численность омуля и его биомасса практически не изменились, что свидетельствует о прекращении падения его запаса в этом районе.

 

В завершении выражаем искреннюю благодарность сотрудникам Лимнологического института СО РАН за содействие и помощь, оказанную при установке и демонтаже гидроакустического оборудования на борту НИС «Г.Ю. Верещагин».

 

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

 

Вклад в работу авторов: С.М. Гончаров – идея работы, подготовка введения, заключения, подготовка статьи, окончательная проверка статьи; В.А. Петерфельд  организация и обеспечение экспедиционных работ, анализ данных; С.Б. Попов, А.В. Базов, Н.Г. Ключарева  сбор, обработка и анализ данных.

 

The authors declare that there is no conflict of interest.

 

Contribution to the work of the authors: S.M. Goncharov – the idea of the work, preparation of the introduction, conclusion, preparation of the article, final verification of the article; V.A. Peterfeld – organization and provision of expedition work, data analysis; S.B. Popov, A.V. Bazov, N.G. Klyuchareva – data collection, processing and analysis.

Список литературы

1. Simmonds J., MacLennan D. 2005. Fisheries Acoustics.Theory and Practice.Second edition. Published by Blackwell Science Ltd. - P. 437.

2. Мельник Н.Г. Гидроакустический учет ресурсов байкальского омуля. / Н.Г. Мельник, Н.С. Смирнова-Залуми, В.В. Смирнов и другие. - Новосибирск: Наука. - 2009. - С. 48, 79-172. ISBN: 978-5-02-023228-0.

3. Гончаров С.М. Результаты гидроакустических исследований байкальского омуля (Coregonus migratorius) на рыбопромысловых акваториях озера Байкал с использованием отечественных информационных разработок / С.М. Гончаров, С.Б. Попов, В.А. Петерфельд // Рыбное хозяйство. - 2022. - № 2. - С.54-58. DOI:https://doi.org/10.37663/0131-6184-2022-2-54-58.

4. Гончаров С.М. Результаты ресурсных гидроакустических съемок байкальского омуля на рыбопромысловых акваториях озера Байкал в весенне-летний период 2022 года / С.М. Гончаров, С.Б. Попов, В.А. Петерфельд, А.В. Базов, Н.Г. Ключарева // Труды ВНИРО. - 2022. - № 190. - С.186-192. DOI:https://doi.org/10.36038/2307-3497-2022-190-186-192

5. Гончаров С.М. Измерение силы цели байкальского омуля для повышения точности оценки его запаса в озере Байкал / С.М. Гончаров, С.Б. Попов, В.М. Бондаренко, Н.Г. Мельник и другие. // Рыбное хозяйство. - 2008. - № 3. - С.87-90.

6. Бизиков В.А. Географическая информационная система «Картмастер» / В.А. Бизиков, С.М. Гончаров, А.В. Поляков // Рыбное хозяйство. - 2007. - № 1. - С. 96-99

7. Демьянов В.В. Геостатистика: теория и практика. / В.В.Демьянов, Е.А. Савельева - М.: Наука. - 2010. - С. 50, 64-134. ISBN: 978-5-02-037478-2.

8. Kanevski Mikhail and Maignan Michel, Analysis and Modelling of Spatial Environmental Data, EPFL Press, Lausanne, Switzerland. - 2004. - 288 p. ISBN 0-8247-5981-8.

9. Юданов К.И. Руководство по проведению гидроакустических съемок. / К.И. Юданов, И.Л. Калихман, В.Д. Теслер - 1984. - М: ВНИРО. - С. 86-110, 110-113.

Войти или Создать
* Забыли пароль?