Ученые из Красноярска предложили абсолютно новый подход к оценке кормовой базы для рыбы в великой реке Енисее, задействовав современные беспилотные летательные аппараты. Этот инновационный метод открывает перспективные горизонты для оценки биоразнообразия беспозвоночных, которые живут среди водных мхов на быстрых участках русла. Именно наличие разных видов беспозвоночных прямо влияет на количество рыбы в водоеме, ведь они служат главной пищей промысловых видов.
Водные мхи – настоящий кладезь корма для рыб Енисея
В толще водных мхов скрывается целый зоопарк: здесь обитают многочисленные ракообразные, личинки различных насекомых, водяные черви и другие существа, составляющие основу питания для промысловых рыб. Гаммарусы, или мормыш, занимают центральное место в этом меню, особенно для такой популярной среди рыбаков рыбы как хариус. Известно, что енисейский хариус обладает высоким уровнем незаменимых жирных кислот – и это следствие богатой кормовой базы, в том числе за счет массового присутствия беспозвоночных. Так как именно количество этих крошечных обитателей определяет возможности роста численности рыб, их учет крайне важен для достоверного планирования рыбных ресурсов и грамотного управления рыболовством.
Передовые методы: от проб до аэрофотосъемки
Команда специалистов из Красноярского научного центра СО РАН под руководством Татьяны Зотиной реализовала проект, объединив классические и новейшие технологии. Они не только отбирали и анализировали пробы донных беспозвоночных, но и применяли аэрофотосъемку с использованием беспилотников, а также специальные алгоритмы машинного обучения. Такой интегрированный подход позволил подробно изучить вклад обитателей водных мхов в общую биомассу ракообразных на примере разных участков Енисея.
Как работает современное исследование дна реки
Суть нового метода заключается в следующем: беспилотный летательный аппарат, оснащенный высокоточной камерой, осуществляет фотосъемку водной поверхности и дна на разных глубинах. Благодаря высокому разрешению камеры и возможности работы в различных световых диапазонах создается точная цифровая карта дна. С помощью инструментов машинного обучения на изображениях автоматически определяется расположение и площадь скоплений водных мхов. Далее специалисты рассчитывают, какая часть дна занята этими мхами, и выводят плотность биомассы на конкретном участке.
Параллельно на месте проводится стандартный учет: определяется, сколько беспозвоночных содержится в определенном объеме мха и на любых других типах грунта. Зная площадь распределения мха и плотность заселения его беспозвоночными, а также аналогичные параметры для каменистого дна, можно совершать точные вычисления по общей биомассе кормовых ресурсов рыбной фауны в выбранной части реки.
Результаты: вклад водного мха сложно переоценить
В результате долгосрочных наблюдений в течение шести месяцев выяснилось, что от двадцати восьми до девяноста шести процентов всех гаммарусов в Енисее обнаруживаются именно в водных мхах, а оставшаяся часть рассредоточена на камнях. Причем плотность обитания на мхе превышала показатели на остальном дне в два-двадцать семь раз! Это подтверждает ведущую роль мхов в формировании кормовой базы для рыб. Такой вклад не учитывался ранее при планировании рыбных запасов, и теперь ученые подчеркивают необходимость пересмотра существующих подходов к оценке ресурсов рек с похожими условиями.
Значимость для экологии и рыболовства
Руководитель направления исследований, кандидат биологических наук Татьяна Зотина, отмечает, что применение беспилотников и анализа данных позволяет объективно оценивать роль каждого экотопа в формировании биомассы беспозвоночных. Для Енисея впервые количественно показано: вклад водных мхов в общие запасы корма для рыбы может быть действительно огромным. Такой алгоритм можно использовать и для других больших рек, где есть донные макрофиты, значительно расширяя возможности ученых при мониторинге состояния экосистемы.
Эксперты подчеркивают, что знание точного количества беспозвоночных позволит совершенствовать системы регулирования рыболовства, принимать решения, способствующие поддержанию экологического баланса, и обеспечивать стабильные уловы для промышленного и любительского рыболовства. Таким образом, внедрение беспилотных технологий в работу исследователей уже приносит ощутимую пользу для природы и экономики региона.
Открытые перспективы и дальнейшее развитие исследований
Успехи проекта, поддержанного Российским научным фондом и Красноярским краевым фондом науки, открывают путь к расширению подобных работ на других реках Сибири и всей России. Новая методика уже вызывает интерес среди экологов и специалистов по водным ресурсам, ведь она не только эффективна, но и экологична, позволяет максимально точно оценить динамику кормовой базы и принимать своевременные меры для сохранения и увеличения рыбных запасов.
Внедрение беспилотников и искусственного интеллекта в экологический мониторинг водоемов дает уверенность в завтрашнем дне – сохранение водных богатств и умное управление ими становятся реальностью. Такая оптимистичная тенденция вдохновляет на дальнейшие свершения ученых из Красноярска, играющих ведущую роль в исследовании жизненно важных водных экосистем страны.
Источник: indicator.ru
