Um protótipo de duas câmeras do sistema de observação bentônica em um navio de pesquisa na Baía de Monterey. Crédito:Chad Kecy © 2017 MBARI
Mais de 90 espécies de rockfish são capturadas comercialmente na costa oeste dos Estados Unidos, mas algumas espécies de águas profundas foram severamente afetadas pela pesca excessiva. Para ajudar na recuperação dessas populações ameaçadas, os cientistas da pesca precisam saber quantos peixes existem e quão grandes eles são, para que os gestores da pesca possam regular onde e quantos peixes podem ser capturados a cada ano. Como parte desse esforço, MBARI recentemente fez parceria com The Nature Conservancy, Moss Landing Marine Laboratories, e outras organizações para projetar um novo sistema de câmera para contar os peixes-boi ameaçados na costa oeste dos Estados Unidos.
Muitos dos peixes-boi ameaçados, incluindo vaca-vaca e peixe-pedra-olho-amarelo, vivem em áreas rochosas do fundo do mar, 50 a 500 metros abaixo da superfície. Em 2002, o Serviço Nacional de Pesca Marinha dos Estados Unidos criou as Áreas de Conservação de Peixes-rocha para limitar a pesca comercial nas áreas onde esses peixes vivem. Por mais de uma década, The Nature Conservancy (TNC) tem trabalhado com pescadores e reguladores para descobrir a melhor maneira de determinar a quantidade e o tamanho dos peixes-escuros nessas áreas. Esta informação é essencial para entender como as populações de rockfish responderam à proteção.
Cada ano, Os pesquisadores do Serviço de Pesca contam os peixes pescando para eles - arrastando redes de arrasto ao longo do fundo. Contudo, As redes de arrasto de fundo não funcionam bem nas áreas de fundo rochoso onde vivem o cowcod e o yelloweye. Os cientistas também tentaram usar a pesca com anzol e linha, mas isso é relativamente lento e pode cobrir apenas uma parte limitada do fundo do mar.
Um novo método de contagem e dimensionamento de peixes envolve baixar sistemas de câmeras até o fundo do mar. A TNC está usando um sistema de câmera com duas câmeras de vídeo estéreo que giram 360 graus em um período de 10 minutos, produzindo uma vista panorâmica. Infelizmente, este sistema é bastante pesado e difícil de mover de um local para outro. Ele também pode se tornar instável se cair em irregular, fundo do mar rochoso. Além disso, porque as câmeras giram relativamente devagar, o sistema só pode pesquisar um número limitado de sites por dia, o que torna difícil estudar grandes extensões de costa.
O Cowcod (topo) e o rockfish yelloweye (embaixo) são duas espécies com sobrepesca que encontram abrigo nas Áreas de Proteção do Rockfish. Crédito:MBARI
Em 2016, a pedido da Fundação David e Lucile Packard, que forneceu financiamento para alguns dos projetos de pesca da TNC, A TNC contatou a MBARI com a ideia de projetar um novo sistema de câmera inovador. O engenheiro eletricista Chad Kecy, que já havia trabalhado em um sistema autônomo de câmera subaquática chamado SeeStar, foi identificada para liderar este novo projeto de pesquisa MBARI de três anos, que começou no início de 2017.
Desde então, Kecy e outros engenheiros MBARI projetaram e construíram um protótipo de sistema de observação bentônica, que foi testado recentemente na Baía de Monterey e perto das Ilhas do Canal, no sul da Califórnia. Este sistema pode ser baixado até o fundo com relativa rapidez. Com bastante peso na parte inferior e muita flutuação na parte superior, o novo sistema fornece uma plataforma relativamente estável, mesmo se pousar em terreno irregular. O protótipo do sistema usa duas câmeras de vídeo de alta definição que podem gravar vídeo estéreo em apenas um ou dois minutos, após o qual o sistema é levantado da parte inferior e movido para um novo local.
O sistema de observação bentônica é baixado de um navio por um cabo que fornece energia para as luzes e câmeras, e leva o vídeo de volta à superfície. Uma câmera voltada para baixo permite aos pesquisadores ver onde o sistema está pousando e direcioná-lo para o local mais apropriado. Como disse Kecy, "O novo sistema é muito parecido com um veículo operado remotamente, mas sem propulsores. "
O engenheiro do MBARI Chad Kecy verifica vídeos e dados durante uma implantação de teste do sistema de observação bentônica. Crédito:Monterey Bay Aquarium Research Institute
Kecy acrescentou, "Neste ponto, realizamos quase 50 mergulhos bem-sucedidos e obtivemos muitos vídeos bons." A próxima etapa é para Rick Starr, um membro do corpo docente de pesquisa em Moss Landing Marine Laboratories, para extrair capturas de quadros do vídeo e usar um software especial para juntar essas imagens para criar imagens estéreo. O vídeo será usado para identificar e contar os peixes, enquanto as imagens estéreo serão usadas para determinar os tamanhos desses peixes.
Em 2018, a equipe de pesquisa construirá um sistema mais avançado que usa oito câmeras (quatro pares estéreo) para fornecer vistas estéreo de quase 360 graus do fundo do mar. Este sistema também terá controles de câmera mais sofisticados e uma corda mais robusta que permitirá aos pesquisadores gravar e armazenar vídeos a bordo do navio em vez de dentro do módulo de pouso. Se tudo correr bem, o sistema resultante será testado no mar no outono de 2018 juntamente com pesquisas de arrasto de fundo do Serviço de Pesca.
Durante o terceiro ano do projeto, depois que um projeto final é aprovado, Os engenheiros do MBARI planejam passar o projeto para uma organização sem fins lucrativos, Pesquisa e Exploração Marinha Aplicada (MARE), que tem o conhecimento técnico para operar e manter o sistema e para conduzir pesquisas de peixes-rocha em barcos ao longo da costa da Califórnia.
O sistema de observação bentônica é apenas o exemplo mais recente de pesquisa MBARI ajudando outras organizações a abordar questões importantes de conservação e gestão no oceano. De acordo com Mary Gleason, cientista-chefe da TNC, “Este projeto representa uma colaboração importante entre ONGs [organizações não governamentais], pescadores, pesquisadores, engenheiros, e gerentes de pesca para desenvolver tecnologia que possa preencher uma lacuna fundamental em nossa compreensão de pescarias importantes e os habitats dos quais dependem. "
Esta ilustração mostra os principais componentes propostos para o sistema de observação bentônica de 8 câmeras, a ser construído em 2018. Crédito:Chad Kecy © 2017 MBARI