Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Биология, экология и характеристики распределения и поведения промысловых объектов 10
1.1. Краткое описание биологии промысловых объектов 10
1.2. Технологическая переработка криля и ММР 19
1.3. Распределение и условия формирования промысловых скоплений криля и ММР 21
1.4. Характеристики распределения промысловых объектов в пространстве 24
Глава 2. Теоретические методы исследований 31
2.1 Особенности использования вероятностно-статистической теории рыболовных тралов для обоснования параметров орудий лова 31
2.2. Вероятность столкновения выходящих через траловую ячею промысловых объектов с нитями ячеи и определение гарантированной зоны облова 50
2.3. Экологические показатели облова пелагических объектов разноглубинными тралами 70
2.4. Суточный вылов траулера на промысле криля и ММР 73
Глава 3. Улавливающие и экологические качества разноглубинных тралов
3.1. Результаты экспериментальных исследований на промысле криля 86
3.2 Результаты экспериментальных и теоретических исследований на промысле ММР 92
3.3. Экологические качества разноглубинных тралов 115
Глава 4. Суточный вылов траулера 122
4.1. Вылов криля на сутки лова при изменении промысловой обстановки 124
4.2. Вылов криля на сутки лова при нормировании вылова за траление 137
4.3. Вылов ММР за сутки лова при изменении промысловой обстановки и оснащении трала гидромеханизированной линией выливки улова 148
Выводы 159
Литература 161
Приложение 177
- Распределение и условия формирования промысловых скоплений криля и ММР
- Вероятность столкновения выходящих через траловую ячею промысловых объектов с нитями ячеи и определение гарантированной зоны облова
- Результаты экспериментальных и теоретических исследований на промысле ММР
- Вылов ММР за сутки лова при изменении промысловой обстановки и оснащении трала гидромеханизированной линией выливки улова
Введение к работе
Современный рыбохозяйственный комплекс, несмотря на резкое снижение производства, по-прежнему играет заметную роль в продовольственном обеспечении населения. Наша страна является одним из ведущих рыбопромышленных государств и находится в постоянном взаимодействии с мировым рынком и различными международными организациями, осуществляющими управление морскими живыми ресурсами и контроль за рыболовством. В условиях рыночных отношений конкуренция за естественные морские живые ресурсы приобретает порой весьма жесткий характер как между рыбопромышленными компаниями одной страны, так и между государствами в международных глобальных и региональных рыболовных организациях. В связи с этим решение вопроса устойчивости сырьевой базы для развития отечественного рыболовства возможно только при комплексном осуществлении по нескольким направлениям, и в частности, использование разведанной и расширение научных исследований по выявлению и наращиванию сырьевой базы отечественного рыболовства в открытых районах Мирового океана [39].
Мировой вылов морских живых ресурсов и производство марикульту-ры в последние два десятилетия XX века колебались от 65 до 100 млн. тонн. В целом можно констатировать, что, несмотря на колебания уловов, ввиду изменения численности тех или иных популяций, образующих запасы основных промысловых ресурсов, достигнутый объем мирового вылова (около 95-100 млн.т ) является тем пределом, который возможен при эксплуатации освоенных мировым рыболовством традиционных ресурсов.
Наряду с этим имеется целый ряд рыбных запасов и ракообразных, которые недоиспользуются промыслом по экономическим причинам, а также из-за отдаленности их районов промысла от рынков сбыта, требуют специализированного флота и особых форм организации их добычи и переработки. К таким недоиспользованным запасам относятся, прежде всего, антарктический криль, мезопелагические рыбы и ряд других запасов морских живых ресурсов ( кальмары, макрелещука, летучие рыбы, ставриды, скумбрия, сардина).
Известно [ 131 ], что необходимо отличать сырьевую базу рыбной промышленности от естественных ресурсов промысловых объектов водоема, которые составляют природную основу развития промысла. Для превращения этой возможности в действительность необходима определенная материально-техническая база, которая обеспечивала бы добычу и переработку промысловых объектов, т.е совокупность средств производства, технических приемов производства и общественной организации труда. Таким образом, понятие сырьевой базы рыбной промышленности включает в себя, помимо наличия запасов промысловых объектов водоема, также и уровень развития материально-технического оснащения рыбодобывающей и рыбоперерабатывающей отрасли, изученность промысла и его биоресурсов, развитую технологию переработки добытого сырья в пищевые и технологические продукты.
По прогнозным оценкам ФАО в ближайшие десятилетия вылов антарктического криля и мелких мезопелагических рыб ( ММР ) может достигнуть 50 млн, тонн [ 92 ]. Во всяком случае количества продукции, полученной при переработке сырья этих биологических видов, будет достаточно для удовлетворения растущей численности населения планеты в протеине через продукцию растениеводства, животноводства, пресноводной и морской аква-культуры, пищевой и фармацевтической промышленности.
Достаточно перспективным направлением увеличения доли пищевой продукции из уловов может стать разработка технологических способов рационального использования сырья для производства пищевой продукции. Задача эта становится достаточно важной, учитывая постоянно растущую долю в мировых уловах сырья с пониженной товарной стоимостью, и выпуск из него пищевой продукции с применением новых технологий переработки вылова, придающих другие товарные свойства рыбной продукции- сухого белкового концентрата, белковых гидролизатов, структурированных и формо 6 ванных продуктов. Вместе с этим и производство кормовой продукции из рыбного сырья требует значительного совершенствования, т.к. из всего перерабатываемого на рыбную муку сырья, а это почти 1/3 мировых уловов, теряется до 30% белка.
История регулирования добычи морских биоресурсов, еще недавно считавшихся неисчерпаемыми, непродолжительна. До недавнего времени рыболовство отличалось от других отраслей промышленности отсутствием какой-либо собственности или исключительных прав на естественный базис производства. В результате увеличились мировые добывающие производственные мощности, сосредоточенные часто в одних и тех же районах. Среди способов эксплуатации биоресурсов гидросферы решающее место в перспективе будет принадлежать аквакультуре, в основном морской, но для ее развития необходимо, прежде всего, для России, решить вопросы с кормами. И решение этого вопроса находится прежде всего в возобновлении российского промысла антарктического криля и мелких мезопелагических рыб (ММР), который в силу известных обстоятельств был прекращен в середине 90-х годов. Насыщение рынка кормовой продукцией может быть обеспечено за счет вовлечения в эксплуатацию новых промысловых видов, обитающих, в основном, в открытом океане за пределами экономических зон прибрежных государств. Освоение промыслом этих видов может быть осуществлено в XXI веке по двум направлениям - развитие промысла в верхней пелагиали и на больших глубинах. Это приведет ко все более полному использованию потенциала морских биоресурсов - вовлечению в производство низших уровней трофической пирамиды.
Добыча первого звена трофической пирамиды - фитопланктона - в ближайшее время и в обозримом будущем сдерживается серьезными ограничениями технического и экономического характера. Освоение в последние десятилетия прошлого века, в основном советским промысловым флотом, запасов антарктического криля ( до 500 тыс.тонн ), пример использования в широких масштабах непосредственно в пищу человека второго уровня трофической цепи.
Криль - один из немногих уже сегодня доступных, но недоиспользуемых, водных ресурсов, запасы которого достаточно велики. Благодаря высоким питательным качествам его можно употреблять непосредственно в пищу. Расположенный почти в начале трофической цепи, имея двух-трехлетний жизненный цикл, обитающий вдали от берегов промышленно развитых стран и оживленных судоходных путей и, поэтому в незагрязненной среде, что ограничивает накопление в нем токсичных веществ, криль представляет почти идеальное сырье для производства кормовых продуктов для развития аква-культуры и фармацевтической промышленности. Основными препятствиями для крупномасштабного освоения ресурсов криля являются кризис российского рыболовного флота и нерешенность экологических проблем. Организация его промысла в больших масштабах может сказаться как на самой популяции, так и на других представителях антарктической экосистемы, поскольку криль является одним из ее ключевых трофических элементов.
Другим резервом развития океанического промысла может быть ресурс мелких мезопелагических рыб (ММР ), запасы которых представляются достаточно большими, но мало изученными. Они также, как и криль, являются вторым, иногда и третьим, звеном трофической пирамиды, и для организации их промысла необходим экологический подход, дабы не нарушать равновесия соответствующей экосистемы.
Важным в формировании современных принципов рыболовства, особенно для промысла животных второго трофического уровня, является Декларация ООН по окружающей среде, в которой впервые использован термин предосторожного подхода для условий эксплуатации экосистем. Дальнейшее развитие предосторожный подход к эксплуатации морских экосистем получил в Кодексе ведения ответственного рыболовства, принятого ФАО в 1995 году и призванного обеспечить необходимые рамки для национальных и ме s ждународных усилий по обеспечению устойчивой эксплуатации водных живых ресурсов в гармонии с окружающей средой [ 146 ].
Еще ранее, в 1993 году, в лаборатории интенсивности рыболовства Ат-лантНИРО под руководством Кадильникова Ю.В. и непосредственном участии автора данной работы, была разработана вероятностно-статистическая теория рыболовных тралов, учитывающая не только поведение и распределение промысловых объектов в пространстве, ловящие свойства тралов, но и прямые экологические последствия тралений - вероятность общей гибели объекта при тралении от столкновения с нитями сетной оболочки трала, вероятность общей элиминации объекта от двух причин- вылова и травмирования при столкновении с нитями сетной оболочки трала, коэффициент экологической чистоты рыболовных тралов, означающий отношение вылова разрешенных к промыслу биологических видов и их размерных групп к сумме всех элиминированных видов и их размерных групп [ 60 ]. Такой подход к эксплуатации морских биоресурсов, основанный на определении этих экологических показателей, в любом случае, будет предосторожным, что и предусматривается Кодексом ведения ответственного рыболовства.
Таким образом, имея в виду, что альтернативы разноглубинному траловому лову антарктического криля и ММР не может быть, в силу их малоподвижности, требуется найти наиболее уловистые тралы из известных и наиболее экологичные. Определить параметры траловой рыболовной системы ( судно-трал ), дающие увеличение вылова в единицу времени при сохранении или улучшении экологических показателей.
Целью настоящей работы является обоснование параметров добывающей рыболовной системы (судно-трал ), обеспечивающих рациональный и эффективный промысел антарктического криля и ММР.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
- анализ данных по биологии и экологии объектов лова в различных районах Атлантического океана; - исследование характеристик распределения криля и ММР в водном пространстве;
- исследование технических параметров различных конструкций тралов, влияющих на уловистость и экологичность;
- проведение экспериментальных работ по изучению улавливающих качеств тралов в зависимости от характеристик распределения объектов лова и режима работы трала;
- определение вылова за траление определенной продолжительности и суточного вылова траулера при заданной суточной производительности бортового технологического оборудования.
Распределение и условия формирования промысловых скоплений криля и ММР
Скопления антарктического криля и ММР наблюдаются на обширной акватории открытых районов Южного океана, однако, распределение их имеет неравномерный характер. В ряде районов они образуют плотные скопления, тогда как на остальной площади биомасса их невелика.
Установлено, что зоны повышенной биологической продуктивности, а значит и наибольшего сосредоточения криля и ММР, обуславливаются динамикой вод, главным образом, горизонтальной циркуляцией (меандры, вихри и т.п.). В антарктической части Атлантики эти районы приурочены к зоне Антарктической конвергенции (АК), а также к участкам, прилегающим к шельфам о-ва Южная Георгия и скал Шаг. Гидрологический режим этого региона определяется двумя крупномасштабными течениями - относительно теплым Антарктическим циркумполярным (АЦТ) и холодным моря Уэддел-ла. Здесь происходит контакт и взаимодействия разнородных антарктических и субантарктических вод, сопровождающиеся резкими изменениями океанологических характеристик, служит причиной крупномасштабного меандри-рования.
Гидродинамические структуры типа меандров и завихрений служат, с одной стороны, механическим накопителями, своеобразными "карманами" для сравнительно пассивных мигрантов (какими являются криль и ММР) и с другой - участками повышенного содержания фито- и зоопланктона, то есть "очагами" биопродуктивности. По-видимому, в совокупности эти факторы являются причинами образования сезонных высокочисленных скоплений мелких малоподвижных пелагических объектов в пределах квазипостоянных меандров полярной фронтальной зоны (ПФЗ) [113].
Криль и весь его жизненный цикл тесно связаны с водными массами антарктического происхождения. Поэтому поиск его сводится к определению степени распространения вод моря Уэдделла, с которыми криль выносится в море Скотия и далее к о-ву Южная Георгия. По пути движения в районах взаимодействия разнокачественных водных масс, а также в зонах замедления течений криль задерживается на длительное время.
Формирование концентраций криля происходит в поверхностном фо-тическом слое, где он активно откармливается фитопланктоном. При этом рачки совершают ритмичные суточные миграции, вызванные комплексом абиотических и биотических факторов - чередованием светлого и темного времени суток, температурой, наличием пищи, проявлением защитной функции объекта от хищников. Диапазон вертикальных миграций рачков ограничивается глубиной залегания нижней границы слоя "скачка" температуры, обычно 50-100 - метровым слоем. Вертикальный профиль температуры воды воздействует на криля через обильную концентрацию фитопланктона выше слоя "термоклина", необходимого для питания рачков. Лучшие скопления наблюдаются там, где верхняя граница "термоклина" несколько заглублена. В питании криля наблюдается четко выраженный суточный ритм с двумя максимумами интенсивности - дневным и ночным. Это время приходится на периоды максимального сосредоточения фитопланктона в верхнем прогретом слое; криль активно питается и рассредоточивается. При этом плотность скоплений становится минимальной, уловы снижаются.
При поиске криля в открытых районах необходимо учитывать и такой фактор как привязанность рачков к большим одиночным айсбергам или их группам. Вблизи таких массивов льда создаются градиенты физико-химических характеристик, осуществляется конвективное перемешивание вод по вертикали, в результате чего поверхностные слои обогащаются минеральными веществами и микроэлементами, способствующих интенсивному развитию фитопланктона, а поверхностный слой хорошо аэрируется.
Наиболее плотные и устойчивые концентрации светящихся анчоусов в зоне АК обнаружены в летний период на участках крупномасштабного квазистационарного меандрирования, обусловленного влиянием рельефа дна и приникающего воздействия вод высокоширотной модификации. Положение этих участков довольно устойчиво и они являются наиболее перспективными для организации промысла: участки ПФЗ между 26-30" з.д., 37-42 з.д., 45-48" з.д.
Плотные концентрации электроны Карлсберга в основном приурочены к антарктической поверхностной водной массе и реже - к циркумполярной глубинной воде.
Распределение концентраций светящихся анчоусов по вертикали в течение суток определяется режимом скачка плотности, освещенностью, характером и суточным режимом питания. В светлое время суток при хорошо развитом "термоклине" скопления ММР в виде "пикообразных дорожек" и "завесообразных стай" распределяются в слое 40-250 м с максимумом на верхней границе скачка плотности. На участках со слабовыраженным слоем скачка или его отсутствия возможно опускание скоплений до 400-600 м в теплую глубинную водную массу, при этом основная часть концентраций рыбы распределяется до глубин 300-350 м. В солнечную погоду скопления держатся глубже, чем в пасмурную. Днем наиболее плотные скопления рыбы отмечаются при максимальной освещенности и в маловетреную погоду. По мере уменьшения освещенности, примерно за час до захода солнца, независимо от горизонтов дневного распределения, светящийся анчоус интенсивно со ско ростью 0,4-0,7 м/мин поднимается к поверхности, где рассредоточивается в слое 10-100 м. Наибольшая плотность приповерхностных скоплений наблюдается в конце вечерних сумерек. С наступлением рассвета скопления концентрируются в стаи и опускаются со скоростью до 2 м/мин. На характер вертикального распределения светящегося анчоуса и подвижность его скоплений определенное влияние оказывает и специфика питания, связанная с сезонным циклом развития и распределения зоопланктона. В районе скал Шаг скопления ММР различной плотности встречаются в течение года, что связано с наличием на шельфе квазистационарной анти циклонической циркуляции топогенного характера. В летний период скопле ния рыбы локализуются на участках, приуроченных к нестандартным вихрям и меандрам на северном, южном и восточном склонах поднятия. Зимой кон центрации рыбы регистрируются на юго-восточных и восточных свалах шельфа над глубинами 350-1000 м [113]. Антарктический криль и ММР хорошо фиксируются вертикальным трактом гидроакустических приборов, отображаясь на эхолентах и экранах в виде "косячков", плотных "полей", "лент", "дорожек", "завес", которые мож но интерпретировать как характеристики сечений стай, косяков тонкой вер тикальной плоскостью. По параметрам гидроакустического сечения опреде ляются характеристики распределения промысловых объектов в водном про странстве, являющиеся наиболее важными сторонами их поведения, меняю щимися не только в течение года со сменой физиологических циклов жизне деятельности, параметров внешней среды, но и при суточных вертикальных миграциях. Изменение этих характеристик - основная причина колебаний уловов промысловых судов, т.к. уловистость орудий лова и суточный вылов траулера являются их функциями [ 60 ].
Вероятность столкновения выходящих через траловую ячею промысловых объектов с нитями ячеи и определение гарантированной зоны облова
Для разработки разноглубинных тралов для промысла антарктического криля весьма важно знать поведение его в зоне действия орудия лова и правильно понять его особенности. Считается, что из-за незначительной скорости перемещения криля, его малых размеров и практического отсутствия у него реакции на трал уловистость крилевого трала определяется механическим процеживанием рачков через сетное полотно. В связи с этим периодически появляются идеи создания конструкций тралов, у которых отсутствует крупноячейная часть, активная зона действия трала, а улов создается только мелкоячейной приставкой, такие тралы якобы обладают 100%-ной уловисто-стью [ 4, 123]. Создатели таких тралов, видимо, забыли, что еще в 1973 году Ю.В. Кадильниковым была опубликована работа [ 50 ], где математически строго доказано, что уловистость, равная 100%, может быть только у идеального орудия лова с бесконечной зоной действия, чего получить невозможно, но может быть поставлена цель - всемерно ее увеличивать. Это утверждение подтверждено промысловой практикой. За прошедший с момента публикации период вертикальное раскрытие тралов возросло до 150 м, расстояние между досками до 300 м, скорость траления до 6,5-7,0 узлов, т.е. зона дейст вия разноглубинных тралов в секунду возросла до 100 раз. Естественно, увеличивая зону действия трала, необходимо учитывать поведение биологического объекта в естественной среде и в зоне действия трала.
Криль обладает выраженной реакцией реотоксической стимуляции, т.е. движением против гидродинамического потока, возникающего при движении особей. Это дает ему возможность собираться в стаи даже темной полярной ночью [98, 147, 152]. Как показали исследования Белова В.А. [ 13 ], при движении сетного цилиндра в воде вблизи его стенок возникает спутный поток, а от канатных элементов современных разноглубинных тралов возникает турбулентный след "толщиной от 2 до 9 см" [ 78 ]. За этим следом могут следовать стайки криля. По подводным наблюдениям они следуют и за внешней оболочкой тралового мешка [ 76 ]. Рачки, почувствовав спутный поток, возникающий от движения сетной стенки, а он наибольший от канатной крупно-ячейной части, двигаются головой вперед против этого потока, усиленно гребя плеподами [ 98 ]. Та часть рачков, оказавшаяся между канатами или нитями на значительном расстоянии от спутного потока, свободно просеивается между ними. Те рачки, которые коснутся канатов, нитей, воспринимая их как опасность, делают резкий бросок от них, двигаясь уже хвостом вперед по ходу движения. Оптимальная стратегия ухода от опасности, как у всех животных, в том числе и у человека, будет уход от опасности по нормали к ней [ 1, 130]. В этом случае плата за захват, измеряемая временем от момента обнаружения опасности до момента гибели от хищника, будет наибольшая. Частота касания нитей или канатов зависит от шага ячеи, прежде всего активной части трала, которая определяется экспериментальным путем и теоретическими исследованиями. К 1990 году на промысле криля и ММР использовались разноглубинные тралы с распорными досками 7-8 м2, длиной кабельной линии 100 м, канатные элементы 7 м в форме ромба, с постепенным уменьшением шага ячеи до 12 мм. Очевидно, какая-то часть скоплений, пусть даже и незначительная, уходит от турбулентного слоя досок и двойных кабелей в зону, облавливаемую канатной и сетной частью трала, но за счет увеличенной зоны действия трала уловы криля за часовое траление могут быть значительными даже и при незначительной полной уловистости тралов - 0,02-s-0,05.
Наличие или увеличение дальности реакции промыслового объекта на движущиеся элементы трала приводит к увеличению попадания объекта из активной зоны в гарантированную зону облова [ 53 ]. Как показали результаты статистического моделирования этот вывод справедлив, пока сохраняется условие: где wm- дальность реакции объекта на движущиеся элементы трала; а - угол атаки сетной оболочки трала; R - радиус входного устья трала; г- радиус гарантированной мелкоячейной части трала. Факт увеличения значений вероятности попадания объекта из активной зоны в гарантированную логически непротиворечив, но при этом необходимо учитывать, что с увеличением дальности реакции объект начнет раньше выходить из трала. Это приводит к уменьшению вероятности задержания объекта в трале, но при облове криля на скорости траления 3,5 узла выход его через устье трала во время траления - событие невероятное, не достоверное. Тоже самое можно сказать и о промысле разноглубинными тралами ММР.
Определить вероятность столкновения выходящего из трала промыслового объекта с нитями ячеи позволяет вероятностно-статистическая теория рыболовных тралов. Ранее в работе Зимарева Ю.В., Касаткиной СМ., Фролова Ю.П. [ 41 ] была представлена математическая модель столкновения выходящего через траловую оболочку промыслового объекта с нитями ячеи и приведены результаты расчетов вероятности столкновения. В основу построения модели авторы взяли решение известной задачи Бюффона [ 18 ] о пересечении случайно брошенной на плоскость иглы системой параллельных линий. Распространение этой задачи на пересечение параллельных линий, расположенных под углом друг к другу, плоским выпуклым замкнутым кон туром длиной А с максимальным линейным размером "Lm \ случайно бро шенного на плоскость, дало возможность получить формулы для вычисления вероятности столкновения выходящего объекта перпендикулярно ее плоскости, с одной из четырех нитей, образующих ромбическую ячею, а эта версия представляется как наиболее достоверная, то интерес представляет столкновение с нитями ячеи, надвигающимися на выходящий объект, т.к. только они ударят тело объекта, и, вследствие этого, он может получить травму. В этом случае значение вероятности столкновения объекта с нитями ячеи может интерпретирована как максимальная доля от количества вышедших промысловых объектов, которые травмированы вследствие буксировки трала, и именно максимальная, т.к. тяжесть травмы и ее последствия для жизнедеятельности организма остаются неизвестными. Впрочем, есть виды, для которых пребы і ванне в руках человека навсегда лишает их способности воспроизводства.
Например, каспийский залом, черноспинка - Alosa keasleri Grimm, при отлове для воспроизводства ее икра перерождается в жировую ткань и получить от нее потомство уже невозможно [ 91 ]. Механическое перенесение авторами работы [ 41 ] задачи Бюффона на рыбохозяйственную практику привело к тому, что их формулы не учитывают скоростей движения объекта и трала, угла атаки сетного полотна и не могут использоваться при применении гек согональной ячеи, которая использовалась в канатных частях тралов. Но наиболее важное обстоятельство, не учтенное авторами, это положение гарантированной зоны облова, где информационное воздействие крупноячей-ных частей на поведение гидробионтов меняется на информационно-энергетическое, заставляющее их механически изменить намерение объекта пройти траловую оболочку.
Результаты экспериментальных и теоретических исследований на промысле ММР
Несмотря на громадный опыт пелагического рыболовства разноглубинными тралами, проблема облова мезопелагических рыб не столь проста, как кажется на первый взгляд. Чтобы понять сложность этой проблемы, правильно построить и сократить сроки и стоимость научных исследований, дорогостоящих проектных и экспериментальных работ, необходимо теоретически осмыслить специфику промысла ММР, обусловленную особенностями их биологии.
За исключением случаев промысла ММР над подводными возвышенностями и ограниченными районами океана с особыми гидрологическими условиями, обуславливающими высокую плотность биомассы, промысел на более обширных просторах океана из-за низкой уловистости тралов не обеспечивает необходимого по экономическим соображениям уровня уловов. Недостаточная производительность тралений хорошо объясняется с позиций вероятностно-статистической теории рыболовных тралов, особенности применения которой описаны во второй главе настоящей работы.
В период 1983-1990 гг. автор принял участие в ряде научно-поисковых экспедиций в различные районы Атлантики с целью получения необходимых сведений о поведении ММР, прежде всего об их характеристиках распределения в пространстве, проверки некоторых теоретических соображений и получения исходных данных о параметрах разноглубинных тралов, необходимых для теоретических расчетов. В результате обработки собранного эхо-метрического и промыслового материала в первой главе описаны особенности биологии и поведения ММР в районах Северо-Восточной, Центрально-Восточной и антарктической части Атлантики. В таблице приложения данной работы представлены характеристики распределения скоплений ММР по районам промысла, а в таблице 1.1 показаны наиболее часто встречаемые характеристики распределения, принятые нами для проведения расчетов улавливающих качеств разноглубинных тралов для промысла ММР.
В результате проведения технических и опытно-промысловых испытаний получены технические параметры разноглубинных тралов различных конструкций. В табл. 3.5 представлены данные 5 конструкций разноглубинных тралов, наиболее успешно применявшихся при облове скоплений ММР. Особенностями этих тралов является наличие мелкоячейных мотенных частей и небольшие углы конусности канатного и сетного полотна, а трал 120/960 м и изготовлен из полиэтилена, синтетического материала с нулевой плавучестью.
Для проведения расчетов на ЭВМ ЕС-103 6 была использована программа «SHT», разработанная в АтлантНИРО и НПО промрыболовстаа и предназначенная для исследований сравнительной уловистости тралов. В качестве базового варианта выбран трал 70/370 м на базовой скорости 3,5 узла. После выполнения расчетов были получены элементы улавливающих качеств тралов по каждому району обитания ММР, которые представлены в табл. 3.6-3.8. Зависимости ловящих характеристик и сравнительной уловистости всех рассматриваемых конструкций тралов от скорости траления по районам промысла представлены на рис. 3.1-3.11.
Рассматривая полученные результаты расчетов, нетрудно заметить, что наилучшие показатели во всех районах у трала 120/960 м, обладающего не только большой зоной действия, но и более высокой полной уловистостью. Все тралы резко повышают эффективность работы в районе АЧА, где наблюдаются более плотные концентрации скоплений ММР, что указывает на тесную взаимосвязь характеристик распределения и производительности промысла. Результаты расчетов показывают, что лучшие показатели будут иметь разноглубинные тралы с раскрытием устья трала не менее 50-60 м, обладающие конусностью канатного и сетного полотна не более 6 и изготовленные из сетематериалов с нулевой и положительной плавучестью.
Как отмечалось в начале данной работы, общим для антарктического криля и ММР является их положение в тех или иных экосистемах, а именно то, что они находятся в системе трофических связей на более низких уровнях, чем традиционные объекты пелагического промысла. Они зачастую являются единственной кормовой базой для многих видов рыб, птиц, морских млекопитающих. Это должно определять общий, экологический подход к выбору технических средств добычи и организации промысла этих биологических видов. Он заключается не только в достаточно приемлемых за единицу времени объемах вылова, обеспечивающих достаточный уровень рентабельности промысла, но и допустимую экологичность конструкций орудий лова. Например, говоря о повышении эффективности тралений антарктического криля и ММР, необходимо определить какой урон их запасам наносит не только масса их вылова, но и все брутто-изъятие, т.е. не только масса улова, поднятого на борт траулера, но и количество погибшего в ходе операции (траления) объекта. Такой подход к промыслу криля возник как ответ на критику ряда ученых, высказанную в начале 90-х годов [70]. Опираясь на экспериментальные данные АтлантНИРО по уловистости криля разноглубинными тралами, показавших всего 2-5 %, они полагали, что остальная масса криля (95-98 %), видимо, погибает в ходе промысловой операции от столкновения с нитями траловых сетей. Поэтому, необходимо было выяснить насколько серьезны были эти опасения, определив сначала вероятность столкновения объекта с нитями траловых делей ниже точки приложения гидродинамических сил, когда после столкновения объект наверняка окажется за пределами траловой оболочки, получив при этом различной тяжести травмы. Если при этом считать интенсивность общей элиминации как вероятность суммы двух совместно происходящих событий: вылова и гибели от столкновения, приняв при этом вероятность получения смертельной травмы равной единице (больше просто быть не может), то выбранный режим эксплуатации биологических ресурсов будет щадящим и предосторожным. В действительности интенсивность общей элиминации может быть только равной расчетной или меньше ее. Столкновение объекта с ваєрами и траловыми досками представляется маловероятным, т.е. суммарная площадь нитей современного разноглубинного трала в сотни раз больше суммы поверхности ваеров и траловых досок. Такой экологический подход к промыслу криля и ММР, которые надо возрождать, в значительной степени является новаторским, предупреждающим возможную негативную критику со стороны природоохранных организаций, той же Антарктической комиссии по сохранению живых ресурсов Антарктики (АНТКОМ) [48].
Вылов ММР за сутки лова при изменении промысловой обстановки и оснащении трала гидромеханизированной линией выливки улова
В качестве основного района промысла ММР был выбран район АЧА -подрайон о-ва Ю. Георгия и скал Шаг, где ведется промысел светящихся анчоусов с августа по декабрь. Промысел производится судами различных типов, применяющих различные конструкции тралов: - БМРТ - 74/416 м, 70/370 м, 78,7/416 м; - БМРТ-ПТ - 70/370 м, 74/416 м; -ПНР-111/622м, 120/960 м. Особенностями разноглубинных тралов для облова скоплений ММР, а также и криля, является наличие мелкоячейных мотенных приставок и рубашек в траловом мешке и небольших углов конусности канатного и сетного полотна. Наиболее часто на промысле применяется разноглубинный трал 76/416 м, принятый нами за базовый вариант, и характеристики которого приведены в табл. 4.1. Анализируя характеристики, представленные в таблице приложения данной работы, не трудно заметить, что диапазон их изменений достаточно широк даже за короткий период времени. Исходя из этого, для выполнения расчетов были приняты номинальные значения характеристик распределения и поведения ММР в АЧА, представленные в табл. 4,13. Нами рассматривалась работа судов типа БМРТ, имевших производительность технологического оборудования в 75 и 90 т/сутки. Расчеты были выполнены для следующих ситуаций промысла: - вылов на сутки лова при изменении промысловой обстановки; - изменение вылова на сутки лова при оснащении мешка трала гидромеханизированной линией выливки улова.
В табл. 4.14-4.15 и на рис. 4.11-4.12 представлены результаты расчетов по обоим вариантам при производительности технологического оборудования 75 т/сутки, показывающие, что с улучшением промысловой обстановки, что равносильно повышению сравнительной уловистости относительно базового варианта трала в 2,63 и 1,23 раза, произойдет увеличение вылова за сутки лова на 42,2 и 51,2 % соответственно. Ухудшение промысловой обстановки уменьшит вылов на сутки лова на 69,5 %. Применение гидромеханизиованной линии выливки улова только в базовом варианте повышает вылов на сутки лова, в остальных случаях этого не происходит. В табл. 4.16-4.17 и на рис. 4.13 и 4.14 показаны результаты аналогичных расчетов при производительности оборудования 90 т/сутки. Анализ показывает, что результаты практически совпадают. Полученные результаты математического моделирования показывают, что используемый на промысле ММР разноглубинный трал 74/416 м не имеет резерва увеличить вылов на сутки лова при производительности технологического оборудования более 100 т/сутки и, следовательно, для повышения эффективности промысла ММР в АЧА необходимо совершенствование и создание конструкций разноглубинных тралов, обладающих улучшенными показателями уловистости не менее чем 2,5-3 раза. Результаты исследований суточного вылова траулера при изменении промысловой обстановки, меняющихся параметрах добывающего и технологического оборудования, меняющихся временных параметрах промысловой схемы, нормирование продолжительности траления и массы вылова за одно траление показывают возможности применения таких расчетов в промысловом прогнозировании. Они также необходимы для анализа состояния имеющихся в промышленности траулеров, для экспертизы строящихся и проектируемых судов. 1. Рассмотренные особенности биологии антарктического криля и мелких мезопелагических рыб, находящихся на низких уровнях трофических связей, определяют применение специальных средств их добычи и переработки, основанных на их малых размерах, малоподвижности, низкой реакции на орудия лова и их элементы, высоком травматизме при тралении и подъеме улова по слипу, и указывают на предосторожныи подход к эксплуатации морских экосистем. 2. Антарктический криль и ММР хорошо фиксируются вертикальным трактом гидроакустических приборов в виде «косячков, дорожек», «лент», которые интерпретируются как характеристики сечений стай тонкой вертикальной плоскостью. Определенные по параметрам гидроакустического сечения характеристики распределения промысловых объектов в водном пространстве являются важными сторонами их поведения, меняющимися не только в течение года со сменой физиологических циклов жизнедеятельности, параметров внешней среды, но и при суточных вертикальных миграциях. Изменение этих характеристик - основная причина колебаний уловов промысловых судов, т.к. уловистость орудий лова и суточный вылов траулера являются их функциями. 3. Статистический анализ характеристик распределения в водном пространстве криля и ММР показывает, что колебания промысловой обстановки связаны, в основном, с изменениями плотности поля стай и относительной плотности заселения стай в трехмерном и двухмерном пространстве. Чем больше стай в единице трехмерного пространства, пусть даже и меньшего объема каждый, тем вылов за траление устойчивее. 4. Результаты расчетов по моделям вероятностно-статистической теории рыболовных систем показали хорошую сходимость оценок полной уло-вистости и ее элементов для различных конструкций разноглубинных тралов, применяемых на промысле криля и ММР, с аналогичными оценками, полученными экспериментальными методами.
