Har gitt sonaren evne til å beregne hvor mange tonn fisk den ser

– Vi har klart å lage en presis metode for å gi det uvurderlige svaret på spørsmålet: Hvor mange tonn er fiskestimen? sier havforsker Héctor Peña.

Metoden, som er publisert i en ny vitenskapelig artikkel, bruker rådata fra sonaren pluss fysikk og avansert matte. Ut kommer et enkelt tall for hvor mange tonn silde- eller makrellstimen er, pluss en verdi for hvor sikkert anslaget er.

Det er fritt frem for industrien å ta den nye algoritmen inn i sine sonarer. (Se faktaboks.)

Dette har vært problemet til nå:

Mens ekkolodd ser det som er rett under båten, kan en sonar vise store fiskestimer fra to til fem kilometer rundt fartøyet. Sonaren er et grunnleggende verktøy om bord, men det er opp til fiskerne å tolke det den viser.

– Du kan enkelt forklart se hvor stort havareal en stim dekker, men ikke hvor mange tonn fisk den inneholder, forklarer Peña.

– Den vurderingen er en oppgave for skippere med inngående kjennskap til sin egen sonar og erfaring med hvordan fisken oppfører seg. Feil kan bli kostbare, enten for fiskerne selv, eller for bestanden og våre felles ressurser i havet.

Ingen vil fange for mye fisk om gangen

Om fiskerne fanger en sildestim som viser seg å være 1000 tonn i stedet for 400 tonn, kan i verste fall fisken sprenge nota.

Om fiskerne greier å lande storfangsten, blir kvaliteten gjerne dårligere og prisen lavere enn for en godt planlagt fangst.

– Man kan også forsøke å slippe ut deler av fangsten. Men både om nota sprenges eller om man slipper opp, vil unødvendig mye fisk dø av trengsel, oksygenmangel eller skjelltap, sier Peña.

Selv om notfiskeriet er blant de grønneste og mest selektive formene for fiskeri, er for store fangster et problem som er godt kjent for forskningen og kontrollmyndighetene.

Fiskedøden blir aldri registrert

Fiskene som dør i sjøen, blir ikke landet og dermed aldri registrert som fangst. Det er en ukjent fiskedød som klusser med forskernes prognoser for om bestanden vil bli større eller mindre.

– Hvor mye fisk som blir fanget, er en viktig faktor når vi forskere skal beregne hvor store bestandene er. Det må vi gjøre for å kunne si hvor mye det er forsvarlig å fiske. Ukjent fiskedød kan gi uforutsette dupp i bestandsstørrelsen, forklarer Peña.

Med metoden forskerne nå har utviklet, kan fremtidens sonarer gi fiskerne et bedre mål før de kaster nota.

Må inspisere byttet grundig

– Presisjonen ser foreløpig ut til å ligge på pluss minus 20 prosent. Men det forutsetter at skipperen er tålmodig og tar seg tid til å inspisere stimen fra flere sider. Bare da får denne metoden nok informasjon om fiskens atferd, som er helt avgjørende for nøyaktigheten, forklarer Héctor Peña.

Dette er fordi målstyrken, altså fisken sitt akustiske "avtrykk", er lavere hos en fisk som svømmer rett mot deg enn hos en fisk målt fra siden. For å sammenligne med det vi ser med øynene, kan du tenke på silhuetten til fisken sett forfra versus i sideprofil. Og når det gjelder ekko, er forskjellen mye, mye større.

Sonaren må derfor få sjekke stimen i 360-grader før den gjør sine utregninger.

Metoden er også artsspesifikk

Forskerne har i første omgang utviklet beregningsmetoden for sild og makrell, men prinsippet er overførbart til andre arter.

For å komme fram til den, har de brukt moderne Simrad-sonarer med 64 stråler som de kalibrerte til vitenskapelig standard. Jo flere sonarstråler, jo mer informasjon får du om stimen – litt som oppløsningen på et digitalt bilde.

Når alle strålene er kalibrerte mot en kjent størrelse, vanligvis en referansekule i metall som forskerne firer ned, gir de sammen informasjon som er pålitelig nok til å regne ut både volum og tetthet i fiskestimen.

Sjekket mot hele stimer

– For å vurdere nøyaktigheten i målingene, var vi med å måle og fange totalt 76 sild- og makrellstimer med innleide ringnotbåter.

Forskerne måtte fange stimene i sin helhet. Men de måtte samtidig forholde seg til en forskningskvote på totalt 600 tonn fisk per tur.

– Ikke som å gå på supermarked

– Mannskapet på de innleide fiskefartøyene ristet på hodet av kravene våre om flere, hele og små stimer. Virkelighetens fiskeri er ikke som å gå på supermarked der du kan plukke ferdigpakkede sildestimer i ønsket størrelse. Du kan lett få flere hundre tonn mer enn planlagt. Det er jo også derfor vi ønsket å utvikle denne metoden, forteller Peña.

Men etter ni tokt over seks år hadde forskerne de nødvendige målene på stimene sine. Dette dannet fasit for den nye beregningsmetoden.

– Vi håper å kunne bidra til å utvikle sonarene enda mer. Det kan gjøre fiskeriene mer presise, men kan også gjøre moderne sonarer mer egnet som forskningsverktøy til bestandsovervåkning, sier han.

Forskerne ønsker også å bygge ut metoden med såkalt maskinlæring slik at den kan forbedre seg selv etter hvert som den blir brukt på nye fangster i ekte fiskeri. Det blir en oppgave i det nye forskningssenteret CRIMAC (se faktaboks).

Referanse

Héctor Peña, Gavin J. Macaulay, Egil Ona, Sindre Vatnehol, and Arne J. Holmin. "Estimating individual fish school biomass using digital omnidirectional sonars, applied to mackerel and herring." ICES Journal of Marine Science (2021). Lenke: https://doi.org/10.1093/icesjms/fsaa237