Uitgebreid rapport over de schrikreactie van vissen op laagfrequent geluid voor het Sonus Fishery System

Inleiding
Bij traditioneel bodemtrawlen is er contact met de zeebodem, wat aanzienlijke schade kan veroorzaken aan bodemhabitats en kan resulteren in ongewenste bijvangst. Door gebruik te maken van de natuurlijke "schrikreactie" van vissen op laagfrequent geluid, heeft het Sonus Fishery System het potentieel om bodemtrawlen te revolutioneren door de noodzaak van contact met de zeebodem te elimineren. Het systeem zal zich richten op het gebruik van laagfrequent geluid om vissen van de zeebodem af te schrikken en ze naar de opening van het net te leiden, waardoor vissen het net in kunnen zwemmen zonder dat er trawldeuren of contact met de zeebodem nodig zijn.

Dit rapport onderzoekt hoe vissen reageren op verschillende frequenties en geluidsniveaus (dB) om laagfrequent geluid toe te passen om vissen van de zeebodem af te schrikken en bodemtrawlen te optimaliseren zonder contact met de zeebodem.

Vissen horen en reageren op geluid
Vissen hebben verschillende gehoorvermogens, afhankelijk van de soort. De meeste vissen zijn gevoelig voor laagfrequent geluid (meestal tussen 100 Hz en 300 Hz). Onderzoek toont aan dat soorten zoals kabeljauw, schelvis, pollak en soortgelijke vissen een goed ontwikkeld vermogen hebben om laagfrequent geluid te detecteren, wat ze gebruiken om roofdieren te vermijden of bedreigingen te identificeren.

Laagfrequent geluid en schrikreactie
Wanneer vissen worden blootgesteld aan intense laagfrequente geluiden (meestal onder 1000 Hz, vaak tussen 50 Hz en 300 Hz), vertonen ze een "schrikreactie", waarbij ze snel wegbewegen van de geluidsbron. Deze reactie is goed gedocumenteerd en kan worden gebruikt om vissen van de zeebodem te verjagen. Verschillende onderzoeken, waaronder Chapman (1973) en Popper et al. (2019), hebben sterke reacties van vissen op geluiden in dit frequentiebereik gedocumenteerd.

• Schelvis toonde een hoge gevoeligheid voor laagfrequent geluid, met sterke reacties waargenomen tussen 110 Hz en 310 Hz, met drempelwaarden zo laag als -20 dB.

• Kabeljauw reageert doorgaans op geluiden in het bereik van 100-300 Hz en vermijdt gebieden met lawaai met een hoge intensiteit, wat een schrikreactie kan veroorzaken.

Geluidsniveaus (dB) en responsintensiteit
Verschillende onderzoeken suggereren dat vissen sterk beginnen te reageren wanneer geluidsniveaus 160-180 dB overschrijden. De geluidsintensiteit moet voldoende zijn om het natuurlijke achtergrondgeluid van de mariene omgeving te overwinnen, dat lagere geluidsniveaus kan maskeren.

• Snelle vluchtreactie: Bij geluidsniveaus van meer dan 180 dB, met name in het laagfrequente spectrum (bijv. 250 Hz), hebben vissen een sterke vluchtreactie laten zien weg van de geluidsbron. Dit kan worden gebruikt om vissen vanaf de zeebodem omhoog te jagen richting de opening van de sleepnet.

Toepassing van laagfrequent geluid in het Sonus Fishery System
Het Sonus Fishery System kan deze kenmerken van de schrikreactie van vissen benutten om contact met de zeebodem tijdens het slepen te voorkomen. Door krachtige laagfrequente geluiden voor het net te genereren, worden vissen van de zeebodem afgeschrikt, waardoor er geen trawldeuren meer nodig zijn, die normaal gesproken over de bodem slepen om vissen in het net te drijven. Dit biedt verschillende voordelen:

1. Milieuvoordelen: Minder contact met de zeebodem vermindert de schade aan benthische ecosystemen aanzienlijk, inclusief de impact op de flora en fauna van de zeebodem.
2. Brandstofbesparing: Omdat trawldeuren niet langer over de zeebodem hoeven te worden gesleept, wordt de weerstand verminderd, wat leidt tot een lager brandstofverbruik.
3. Minder bijvangst: Vissen die omhoog worden geschrokken door laagfrequent geluid, kunnen nauwkeuriger worden gericht, waardoor de hoeveelheid bijvangst wordt verminderd.

Technische implementatie
Het systeem vereist speciaal ontworpen onderwaterluidsprekers die voor het net worden gemonteerd. Deze luidsprekers moeten in staat zijn om geluiden te genereren in het bereik van 100-300 Hz bij een geluidsniveau van ten minste 180 dB, wat zorgt voor een effectieve schrikreactie van vissen dicht bij de zeebodem. De duur en intensiteit van het geluid kunnen in realtime worden aangepast om de reactie van vissen in verschillende mariene omgevingen te optimaliseren.
.
Praktische proeven
Onderzoek, zoals beschreven in Björnsson (2018), toont aan dat vissen kunnen worden getraind om te reageren op geluiden, wat aangeeft dat zelfs naïeve vissen instinctief reageren op specifieke laagfrequente geluiden zonder dat er lange trainingsperiodes nodig zijn. Dit maakt het Sonus Fishery-systeem praktisch toepasbaar in commerciële visserijen.

Conclusie
Over het algemeen toont onderzoek aan dat laagfrequent geluid effectief kan worden gebruikt om een ​​schrikreactie bij vissen op te wekken, waardoor ze van de zeebodem af bewegen. Door het Sonus Fishery-systeem te implementeren in commerciële bodemtrawlvisserij, kunnen vissers hun impact op het milieu verminderen, brandstof besparen en gerichtere vangsten behalen zonder bijvangst. Het systeem maakt gebruik van de natuurlijke reactie van vissen op gevaar in de vorm van laagfrequente geluiden, wat duurzamere visserijpraktijken mogelijk maakt.

Referenties
Chapman, C.J. (1973). Field Studies of Hearing in Teleost Fish. Marine Laboratory, Aberdeen.
Björnsson, B. (2018). Fish Aggregating Sound Technique (FAST): How Low-Frequency Sound Could Be Used in Fishing and Ranching of Cod. ICES Journal of Marine Science.
Popper et al. (2019). Examining the Hearing Abilities of Fishes.
Hastings & Popper (2005). Effects of Sound on Fish.