Антон ВладимировичСамой серьёзной проблемой, с которой сталкивается человечество, является увеличение численности населения, а следовательно — проблема обеспечения его здоровой пищей. Сельское хозяйство и рыболовство играют решающую роль в мировом производстве продуктов питания. Но в настоящее время отрасль вылова рыбы сталкивается с многочисленными проблемами из-за использования устаревших традиционных технологий, ненадлежащего управления, загрязнения окружающей среды и высоких затрат на рабочую силу. Поэтому для решения этих проблем в этом секторе используются автоматизация и технологии. Упор делается на внедрение инновации в аквакультуру, а также достижения в области робототехники, автономных систем, устройств автоматического кормления, беспилотных летательных аппаратов, электронного слежения и отчётности, акустических устройств, дистанционного зондирования и спутникового мониторинга. Благодаря стремительному развитию всего этого спектра — производство рыбной продукции и торговля ею могут претерпеть новые изменения, проникая так же на рынки торговли рыбой и в цепочки поставок.
Рыболовная промышленность, одна из старейших профессий в мире, претерпевает трансформационный сдвиг. По мере роста мирового спроса на морепродукты инновационные технологии меняют способ ведения рыболовства. Спутниковые и GPS-технологии произвели революцию в способе мониторинга рыбных запасов и рыболовной деятельности. Эти инструменты позволяют отслеживать рыболовные суда в режиме реального времени, помогая обеспечивать соблюдение правил рыболовства и сокращая незаконный, несообщаемый и нерегулируемый промысел. Например, спутниковые системы мониторинга судов (VMS) предоставляют властям подробную информацию о местоположении и деятельности рыболовных флотов, усиливая меры по обеспечению соблюдения и сохранению.
Прогресс методов вылова рыбы развивался от изобретения простых ловушек и сетей, используемых в близлежащих озёрах и реках, до передовых технологий, которые позволяют ловить рыбу в более глубоких районах океана. Постепенные этапы развития включали разработку лучших и более крупных судов, более сложных орудий промысла и усовершенствованных методов сохранения. Значительная механизация в 1950-х годах, такая как внедрение силовых блоков и барабанов с электроприводом для манипуляции различными видами сетей, вызвала устойчивый прогресс в этой отрасли. В последние годы коммерческая рыболовная промышленность интегрировала несколько технологических усовершенствований для повышения селективности (обеспечения вылова только целевых видов). Современные рыболовные суда используют массу различных технологических новшеств:
- Эхолоты обнаруживают косяки рыб и передают ключевые данные об их размере, поведении и глубине;
- Светодиодные лампы на сетях привлекают определённые виды рыб и отпугивают нежелательные;
- Рыболовные неводы нового поколения, позволяющие морским млекопитающим, мелким, нецелевым видам и молоди рыб ускользать, одновременно удерживая целевые виды.
- Датчики и камеры, установленные на сетях, позволяют определять целевые виды и контролировать объёмы улова при каждом забросе, гарантируя высочайшее качество продукции.
- Надёжные системы связи облегчают бесперебойную координацию действий с другими судами и органами власти для обеспечения безопасности экипажа и соблюдения правил.
- Электронные навигационные системы помогают избегать столкновений и поддерживать точный курс.
- Автоматизированные рыболовные снасти используют механические и гидравлические устройства для совершенствования методов лова и повышения эффективности.
- Системы мониторинга и управления отслеживают производительность двигателя, расход топлива и температуру для оптимизации использования ресурсов.
- Спасательное оборудование повышает безопасность экипажа и облегчает реагирование на чрезвычайные ситуации.
- Системы управления данными помогают принимать решения, обеспечивая соблюдение правил рыболовства и законов об охране морской среды.
- Инструменты мониторинга погоды и окружающей среды помогают планировать рыболовную деятельность.
Системы, использующие камеры и датчики для записи рыболовной деятельности, предлагают альтернативу традиционным программам наблюдения. Эти системы предоставляют точные данные о составе улова, которые необходимы для эффективного управления рыболовством. Автоматизированный анализ данных помогает принимать своевременные и обоснованные решения, сокращая избыточный промысел и минимизируя воздействие на окружающую среду. Акустические и гидролокационные технологии используются для обнаружения и картирования популяций рыб. Эти инструменты предоставляют изображения подводной среды с высоким разрешением, что позволяет идентифицировать косяки рыб и оценивать их численность. Передовые гидролокационные системы могут даже различать разные виды, что позволяет применять более избирательные и устойчивые методы рыболовства.
Интернет вещей преобразует аквакультуру, позволяя применять интеллектуальные методы ведения рыбоводческого хозяйства. Датчики и подключаемые устройства отслеживают параметры качества воды, такие как температура, кислотность (pH), растворенный кислород и солёность в режиме реального времени. Эти данные передаются на сервер в дата-центр или на облачные платформы, где они анализируются для оптимизации режимов кормления, раннего выявления заболеваний и поддержания оптимальных условий роста. Например, автоматические кормушки могут выдавать нужное количество корма в зависимости от потребностей рыб, сокращая отходы и повышая эффективность кормления. Робототехника и автоматизация повышают эффективность и снижают трудозатраты в операциях. Подводные дроны могут осматривать садки для рыб и следить за их здоровьем, не нарушая водную среду. Автоматизированные очистители сетей и системы кормления обеспечивают выращивание рыб в чистых и оптимальных условиях, улучшая их рост и снижая уровень смертности.
Генетические и геномные технологии используются для улучшения программ разведения посредством выявления генетических маркеров, связанных с желаемыми признаками, такими как быстрый рост, устойчивость к болезням и адаптивность к окружающей среде. Такие манипуляции с аквакультурой могут воспроизводить превосходные штаммы особей различных типов рыбы. Например, метод редактирования генов CRISPR, предлагает потенциал для дальнейшего улучшения этих признаков, хотя их использование должно тщательно регулироваться для решения этических и экологических проблем.
Инновации в рыболовных снастях сокращают улов и минимизируют разрушение среды обитания. Используя селективные орудия лова, отраслевые правила могут нацеливать промысловые суда на вылов определённых разновидностей (и размера) рыбы, позволяя нецелевым ускользнуть. Кроме того, биоразлагаемые сети и ловушки уменьшают долгосрочное воздействие на окружающую среду потерянных или выброшенных орудий лова. Современные искусственные устройства, оснащённые гидролокатором и спутниковой связью, используются для привлечения и мониторинга популяций рыб. Они помогают более эффективно находить и ловить рыбу, сокращая время и топливо, затрачиваемые на поиск косяка. Однако их использование должно тщательно контролироваться, чтобы не допустить злоупотреблений.
Технология блокчейн внедряется для улучшения отслеживания морепродуктов. Регистрируя каждый шаг цепочки поставок в безопасном и неизменяемом распределённом реестре, блокчейн обеспечивает прозрачность и подотчётность. Потребители могут отслеживать происхождение того, что они покупают для проверки законности вылова, надлежащей обработки/транспортировки, соблюдения правил обработки/хранения и легальности продажи. Эта технология также помогает бороться с мошенничеством в сфере реализации морепродуктов, поддерживает программы сертификации.
Хотя интеграция блокчейна в рыболовство открывает значительные возможности, она также создаёт проблемы. Высокие затраты и необходимость в технической экспертизе могут стать препятствиями для внедрения, особенно для мелких рыболовных хозяйств развивающихся стран. Обеспечение безопасности данных и конфиденциальности при использовании цифровых технологий также имеет решающее значение. Будущие достижения, вероятно, будут сосредоточены на повышении доступности этих внедрений. Совместные усилия правительств, заинтересованных сторон отрасли и научно-исследовательских институтов имеют важное значение для разработки эффективных технологических решений. Кроме того, постоянные программы обучения и подготовки будут иметь решающее значение для оснащения рыбаков навыками, необходимыми для эффективного использования этих инноваций.
Сбор и анализ огромных объёмов данных революционизируют управление рыболовством. Аналитика больших данных в сочетании с искусственным интеллектом может обрабатывать сложные массивы информации из различных источников (спутниковые снимки, показания гидролокаторов и датчики окружающей среды). Алгоритмы могут прогнозировать динамику популяции рыб, схемы миграции и потенциальный улов в разное время года, что позволяет менеджерам принимать более обоснованные и проактивные решения. Прогностические модели, работающие на основе нейросетей и машинного обучения, могут моделировать различные сценарии и их потенциальное воздействие на складские запасы и экосистемы. Эти модели помогают оценивать результаты различных стратегий управления, таких как установление квот, сезонные открытия/закрытия вылова и морские охраняемые зоны. Например, модели могут прогнозировать влияние изменения климата на среду обитания рыб, помогая разрабатывать планы адаптивного управления.
Технология блокчейн не только улучшает прослеживаемость, но и оптимизирует управление рыболовством. Смарт-контракты на этой платформе распределённого реестра могут автоматизировать соблюдение нормативных требований, гарантируя, что методы рыболовства соответствуют установленным квотам и стандартам устойчивости. Это укрепляет доверие между заинтересованными сторонами, предоставляя прозрачную и защищённую от несанкционированного доступа запись о деятельности каждого участника цепочки и транзакциях.
Технология очистки воды представляет собой шаг вперёд в устойчивости экологической аквакультуры. Эти системы перерабатывают воду в среде рыбоводства, радикально сокращая потребление и сброс отходов. Усовершенствованные процессы фильтрации и биофильтрации поддерживают оптимальное качество, создавая контролируемую и устойчивую экосистему рыбоводческого хозяйства.
Системы моделирования объединяют выращивание различных видов в одной экосистеме, имитируя естественные пищевые сети. Например, рыбу, моллюсков и морские водоросли можно выращивать вместе, а отходы, производимые рыбой, служат питательными веществами для моллюсков и морских водорослей. Такой подход максимизирует эффективность использования ресурсов, снижает воздействие на окружающую среду и увеличивает биоразнообразие. Индустрия аквакультуры изучает потенциал водорослей как источника биотоплива. Фермы по выращиванию водорослей можно интегрировать с операциями по разведению рыбы, используя отходы от жизнедеятельности рыб в качестве источника питательных веществ для подводной растительности. Водоросли не только очищают воду, но и могут служить сырьём для биотоплива, предлагая дополнительное энергетическое решение. Эти симбиотические отношения способствуют производству возобновляемой энергии, тем более, что водоросли являются самым эффективным сырьём для производства биотоплива.
Электроимпульсная рыбалка использует электрические импульсы для временного оглушения рыбы, что облегчает её поимку. Этот метод снижает сводит к минимуму ущерб морскому дну по сравнению с традиционным тралением. Хотя его использование является спорным и подлежит регулированию, текущие исследования направлены на совершенствование технологии, чтобы гарантировать эффективность и экологичность. Вовлечение местных сообществ и рыбаков в сбор данных и мониторинг усилий способствует совместному подходу к управлению рыболовством. Гражданские научные инициативы дают возможность заинтересованным сторонам вносить ценные наблюдения и данные, улучшая общее понимание морских экосистем. Мобильные приложения и онлайн-платформы облегчают участие неспециалистов в научных исследованиях, способствуя сохранению водной среды и устойчивым практикам.
На крупных современных судах, которые в значительной степени полагаются на цифровые технологии и автоматизацию, сейчас существует большой спрос на инженеров. Эти должности требуют работников, которые технически грамотны, но также обладают традиционными морскими навыками. Кроме того, эксплуатация судов в условиях всё более перегруженных вод требует высококвалифицированного персонала для эффективного управления передовыми электронными системами навигации, радаров, сонаров и связи.