Опыт использования подводной пневматической камеры (ППК-1) "Спрут" для рыбохозяйственных исследований подо льдом (Л. Ю. Бугров, С. В. Михельсон, В. Б. Муравьев)

УДК 639.2.001.5:629.127.4.077.2

Программа исследований поведения и распределения лососевых рыб в погружаемых под воду садках предусматривала в 1983 - 1985 гг. проведение натурных экспериментов в подледных условиях. Работы проводились на специально оборудованном подводном полигоне (см. рисунок) на оз. Серебряном (Карельский перешеек), где глубина достигает 30 м, а прозрачность воды от зимы к лету изменяется в пределах от 7 до 18 м. Наблюдения за поведением рыб проводились визуально из ППК "Спрут", установленной на глубине 15 м и 3 м от грунта и на расстоянии 3,5 м от подводного садка-вольера, в который было высажено 100 шт. двухгодовиков радужной форели. Подводная пневмокамера "Спрут", предоставленная лабораторией подводных исследований и поведения рыб (ВНИРО), представляет собой устройство, напоминающее водолазный колокол, но имеющее мягкую несущую оболочку, заполняемую после установки на балласт газовой смесью. Диаметр камеры в наполненном состоянии более 2 м, полезный объем - 6 м³. Подводная лаборатория рассчитана на двух наблюдателей и оборудована 4 иллюминаторами, расположенными по окружности, средствами жизнеобеспечения (система регенерации) и системой электрического обогрева (Муравьев, Ярвик, 1983).

Для изучения реакции рыб на искусственное освещение подо льдом садок-вольер десятиметровой глубины был оборудован двумя герметичными осветителями (мощностью по 75 Вт), установленными соосно в верхней и донной частях садка и ориентированных навстречу. Кроме подводных фар, на поверхности льда был установлен 500-ваттный прожектор, создававший фоновое освещение в зоне эксперимента. Такое размещение источника света позволило наблюдать поведение подопытных рыб при различных условиях освещения. В проведенных опытах использовались следующие комбинации: 1) включены верхняя фара (ВФ) и нижняя (НФ); 2) включена только НФ; 3) включена только ВФ; 4) работают одновременно прожектор (II) и ВФ; 5) включены П, ВФ и НФ; 6) включены П и НФ.

Рис. 2. Подводный полигон на оз. Серебряном: 1 - подводная пневматическая камера, 2 - садок-вольер, 3 подводная телекамера, 4 - помещение со средствами надводного обеспечения, 5 - датчики температуры, кислорода и pH, 6 - люксметр, 7 - гидрофон, 8 - погружаемый садковый комплекс, 9 - баллон со сжатым воздухом, 10 - прожектор

Наблюдения проводились в ночное время суток, причем работа источников света чередовалась с периодами полной темноты. Для сопоставления результатов предполагалось использовать данные зимних дневных наблюдений, а также экспериментов с искусственным освещением в период летней стратификации, которые были получены ранее (Бугров, 1985).

Для регистрации результатов использовали подводную телекамеру системы "IBAK" с высокочувствительной (лк) трубкой и видеомагнитофон. Телекамера была закреплена на лифтовой системе, установленной в непосредственной близости от садка-вольера, что позволило просматривать весь обитаемый объем последнего от 1 до 10 м глубины. Изображение передавалось на поверхность и одновременно на дополнительное видеоконтрольное устройство (ВКУ), размещенное внутри подводной лаборатории. Таким образом, наблюдатель, находящийся в ППК, мог просматривать визуально из иллюминатора нижнюю часть садка-вольера (угол зрения позволял видеть рыб на 4-метровом вертикальном отрезке) и одновременно любой 2-метровый фрагмент вольера на экране ВКУ. Видеозапись и переключение осветителей производились по команде наблюдателя, передаваемой по водолазной связи на поверхность, где на льду был оборудован пост обеспечения эксперимента. Продолжительность каждого сеанса наблюдений составляла 5 - 6 час.

Сотрудниками ВНИРО периодически производилась регистрация гидроакустической обстановки для определения возмущений, вызываемых водолазами и акустическим полем подводной камеры "Спрут".

В период проведения исследований в районе подводного полигона наблюдалась гомотермия искусственного происхождения за счет пневматического апвеллинга. Температура в разрезе садка-вольера изменялась в пределах от 2,5 до 3,5°С.

Данные, полученные в результате наблюдений, и проведенный анализ видеозаписи позволяют сделать следующие заключения.

1. В условиях гомотермии подо льдом при отсутствии искусственного освещения распределение рыб в светлое время суток имеет растянутый, почти равномерный характер. В темноте отмечается смещение рыб в нижнюю часть садка.

2. Голодные рыбы более активны по сравнению с накормленными, и распределение первых носит значительно более растянутый характер, причем в дневное время они держатся ближе к поверхности.

3. При одновременном освещении вольера сверху и снизу основная масса рыб (70%) концентрируется в центральной части вольера на глубинах от 3 до 6 м, при расстоянии от источников света - 3 м. Имеет место явление своеобразного "избегания" зоны, прилегающей к источнику света: в нижней части вольера после включения фар число рыб уменьшится за 20 мин в 2 раза (с 20 до 10 особей).

4. После 40-минутного периода полной темноты происходит частичное выравнивание распределения, направленное в большей степени в сторону поверхности. После включения НФ число рыб в придонной части очень быстро (за 3 мин) увеличивается в 3 раза, но спустя некоторое время граница максимального скопления также отодвигается на 3 м от источника света. Число рыб у поверхности при этом снижается, и распределение приобретает асимметричный вид со смещением моды распределения к глубине в 5 - 7 м.

5. При переключении НФ на ВФ наблюдается обратная картина - смещение рыб вверх до 2 - 3-метровой границы от источника света. Число рыб внизу остается на постоянном минимуме в 4 - 5% на каждые 2 м.

Все вышесказанное дает основание полагать, что в условиях искусственного освещения в садках, находящихся под льдом, рыбам свойственно проявление фотореакций по типу преференций (предпочтений), складывающихся из положительных (привлечение) и отрицательных (избегание) реакций. Предпочитаемая зона лежит в пределах освещенности с интенсивностью в единицы-десятки люкс. Это необходимо учитывать при разработке средств искусственного освещения для содержания и кормления лососевых рыб в погружаемых садках.

При сопоставлении приведенных здесь данных с результатами аналогичных экспериментов, осуществленных в условиях летней температурной стратификации, необходимо отметить несколько моментов. При освещении вольера снизу рыбы сначала в оцепенении приближались к источнику света, затем, резко встрепенувшись, отходили в сторону. Так повторялось по нескольку раз с каждой рыбой, после чего они уже избегали подходить к фонарю и рассредотачивались по всему объему вольера. Однако менее чем через час все рыбы концентрировались в слое избираемых температур в интервале глубины 1 - 1,5 м. При освещении вольера сверху рассредоточение рыб происходило медленней, постепенно. Концентрация в зоне термоизбирания была при этом менее плотной, часть рыб (10 - 20%) оставалась в глубоких слоях, и, кроме того, по всему объему садка встречались одиночные особи. Такая картина напоминала "шлейфовое" распределение, наблюдавшееся нами также и в яркие лунные ночи.

Возвращаясь к зимнему эксперименту и учитывая вышесказанное, можно сделать следующее заключение. Тот факт, что при отсутствии выраженного термоградиента распределение рыб подо льдом имеет рассредоточенный характер, убедительно свидетельствует в пользу существования терморегуляционной доминанты, которой подчиняется поведение рыб в условиях температурной стратификации при отсутствии оборонительно-пищевых мотиваций. Данный вывод имеет важное значение для теоретического обоснования использования особенностей терморегуляционного поведения в рыбоводных целях.

Применение подводной пневматической камеры "Спрут" существенно повышает достоверность результатов исследований, поскольку исключает демаскирующий фактор, т. е. устраняет влияние на рыб присутствия аквалангиста и эффекта работы его снаряжения. Повышение безопасности водолазного труда за счет возможности использования камеры "Спрут" в качестве аварийного убежища при отказе снаряжения, приобретает особо важное значение в подледных условиях. Кроме того, создание комфортных условий для наблюдателя, находящегося в ППК, позволяет проводить длительные исследования в разные сезоны и время суток, что повышает производительность труда водолаза-исследователя за счет полного использования разрешенного под водой рабочего времени.

Положительный опыт использования подводного телевидения в комбинации с ППК-1 "Спрут" еще раз говорит о необходимости комплексного подхода к методической базе исследований. Различные методы не совпадают по спектру своих возможностей и должны не противопоставляться, а взаимно дополнять друг друга. Так, например, визуальные наблюдения из подводной обсерватории поставляют более обширный объем информации по сравнению с телевизионными системами, в то же время последние незаменимы для документирования и последующего анализа фрагментов, выбранных и записанных в ходе визуальных наблюдений.

Бугров Л. Ю. Поведение молоди лососевых рыб в градиенте освещенности. II. Результаты подводных наблюдений в условиях натурного эксперимента. - Сб. науч. трудов ГосНИОРХ, 230.

Муравьев В. Б., Ярвик А. Р. 1983. Опыт использования подводной пневматической камеры "Спрут" в прибрежной зоне Балтийского моря.- В кн.: Исследования по технике промышленного рыболовства и поведению рыб. М., ВНИРО.