Sử dụng âm thanh dội lại để ước tính sinh khối trong nuôi trồng thủy sản

Các nhà nghiên cứu đang phát triển một công cụ mới sử dụng phương pháp đo tiếng vang để ước tính chính xác hơn về số lượng và kích thước của cá trong bút.

Thử nghiệm việc sử dụng âm thanh dội lại để ước tính sinh khối cá tại một trang trại cá hồi ở Na Uy, tháng 9 năm 2020. Ảnh: SINTEF Ocean

Các phương pháp đáng tin cậy để ước tính sinh khối của cá trong lồng vẫn còn là một thách thức trong nuôi trồng thủy sản. Cách tiếp cận phổ biến nhất là lấy mẫu tại chỗ - một phương pháp tốn kém, mất thời gian và không chính xác. Cần có những phương pháp đáng tin cậy hơn để người nuôi cá có thể quản lý đàn cá của họ tốt hơn.

Là một phần của dự án PerformFISH do EU tài trợ , các nhà nghiên cứu từ SINTEF Ocean ở Na Uy và Trung tâm Nghiên cứu Biển Hellenic (HCMR) ở Hy Lạp đang thử nghiệm việc sử dụng công nghệ thiết bị âm thanh dội âm. Điều này phụ thuộc vào việc thường xuyên truyền một xung âm thanh và phân tích tín hiệu trở lại sau khi nó bị bật ra khỏi một hoặc một số mục tiêu. Khoảng thời gian giữa truyền và nhận, cũng như cường độ tín hiệu, được phân tích.

Đây là cách tiếp cận tương tự như cách tiếp cận được sử dụng trong hệ thống sonar. Nó đã được sử dụng trong máy tìm cá để đánh bắt cá thương mại hoặc giải trí và hiện đang được áp dụng ngày càng nhiều vào nuôi trồng thủy sản. Tuy nhiên, bối cảnh nuôi trồng thủy sản đang đặt ra những thách thức mới.

Như Tiến sĩ Walter Caharija, trưởng nhóm nghiên cứu từ SINTEF Ocean giải thích: “Ở vùng nước ngoài trời, công nghệ đo tiếng vang được sử dụng để tìm các bãi cạn của cá. Họ có thể đưa ra một số ước tính về kích thước của một bãi cạn, nhưng đó là vị trí quan trọng hơn. Trong nuôi trồng thủy sản, người nuôi cá đã biết vị trí của cá nhưng điều quan trọng là phải biết mật độ cá trong lồng. Trong một môi trường biển 3D, với hàng trăm con cá bơi về mọi hướng, thật khó để có được một số lượng đầu tốt! ”

Kongsberg Maritime , một nhà cung cấp và nhà sản xuất máy thu âm nổi tiếng, đang tỏ ra rất quan tâm đến các hoạt động PerformFISH của chúng tôi và chúng tôi đang có một cuộc đối thoại hiệu quả và đôi bên cùng có lợi.

Nhóm nghiên cứu đang tiến hành các thử nghiệm để tìm hiểu cách thức tương tác của thiết bị phát âm thanh với các lớp cá được tìm thấy trong một lồng nuôi trồng thủy sản điển hình. Thách thức chính là tính đến hiệu ứng bóng mờ: một số loài cá khó bị phát hiện vì chúng ẩn sau những con cá khác trong lồng.

Các nhà nghiên cứu đã tiến hành các thí nghiệm bằng cách sử dụng hai lồng thử nghiệm nhỏ, mỗi lồng chứa một số lượng cá đã biết. Họ đặt các lồng ở những khoảng cách khác nhau và cách xa nhau và từ một thiết bị đo tiếng vang, sau đó đo các kết quả ghi âm được tạo ra từ sự tương tác của thiết bị đo tiếng vang với cá. Bằng cách so sánh các kết quả ghi âm thô này với mật độ cá thực trong lồng, nhóm có thể hiệu chỉnh công cụ để cung cấp ước tính đáng tin cậy về mật độ cá cho các nhà quản lý trại cá.

Tiến sĩ Caharija tiếp tục: “Chúng tôi đang đạt được những tiến bộ thú vị và tôi mong muốn phát triển điều này hơn nữa. Chúng tôi đang xây dựng một nền tảng mà từ đó chúng tôi đang học cách sử dụng máy đo tiếng vang để ước tính sinh khối tốt hơn trong một bút lưới sản xuất. Cùng với HCMR, đối tác của chúng tôi đến từ Hy Lạp, các bước tiếp theo của chúng tôi sẽ liên quan đến việc phân tích dữ liệu sâu hơn và tinh chỉnh các phương pháp của chúng tôi trước khi chúng tôi chuyển sang các kế hoạch phổ biến và khai thác cụ thể hơn. ”

Đồng nghiệp của anh, Espen Eilertsen, nói thêm: “ Kongsberg Maritime , nhà sản xuất và nhà cung cấp thiết bị âm thanh tiếng vang nổi tiếng, đang tỏ ra rất quan tâm đến các hoạt động PerformFISH của chúng tôi và chúng tôi đang có một cuộc đối thoại hiệu quả và cùng có lợi”.