НИС «Профессор Гагаринский» (рейс № 91). Залив Петра Великого, Японское море
Амурский залив, залив Посьета, Японское море
Рис. 1 - Карта-схема маршрута экспедиции ТОЙ ДВО РАН на НИС "Профессор Гагаринский" в рейсе №90 в период 5-15 ноября 2024 г.
Экспедиция организуется для изучения механизмов формирования высокопродуктивных вод Японского моря на основе применения робототехнического комплекса Smart Fish с элементами искусственного интеллекта.
Целью экспедиции является тестирование системы машинного зрения распознавания и подсчёта донных гидробионтов в составе робототехнического устройства Smart Fish с комплексом гидрологических и радиогеохимических датчиков для выявления особенностей формирования высокопродуктивных прибрежных районов юга Приморья, в том числе за счет процессов осеннего апвеллинга. Выполнить комплекс геохимических, гидрологических, гидрохимических и гидробиологических работ для валидации данных, полученных с робототехнического носителя.
- провести сканирование прибрежно-шельфовых вод робототехническим комплексом Smart Fish с получением непрерывной информации по температуре, солености, растворенного кислорода, гамма-спектра и численности крупных донных гидробионтов на основе машинного зрения;
- выполнить измерения активности изотопов 224Ra, 223Ra, 228Ra и 226Ra в воде на полигонах и в обнаруженных термогалинных аномалиях, и в последствии выявить возможные места разгрузки субмаринных грунтовых вод, а также установить генезис водных масс, определить их процентное соотношение с помощью модели «смешения трех источников» и возраста с помощью модели «возраста радия»;
- изучить термогалинную структуру вод с помощью вертикального зондирования зондом для валидации данных на робототехническом носителе;
- отобрать пробы воды для измерения δ180 и δD и на основании полученных данных определить возможные генетические связи морских, метеорных и грунтовых вод;
- исследовать гидрохимический состав в планируемых районах для выявления факторов влияющих на продуктивность вод;
- с помощью гидрологических, гидрохимических, изотопных и робототехнических методов исследовать особенности формирования прибрежного осеннего апвеллинга;
- выполнить в тестовом режиме исследования рельефа дна с помощью ГБО (планируется установка) в составе робототехнического комплекса Smart Fish.
- зондирование гидрологическим зондом до глубины 50 м с отбором проб воды;
- непрерывная гидрологическая, гидрохимическая и гамма-спектрометрическая сьемка придонных и подповерхностных вод робототехническим комплексом «Smart Fish»;
- проведение распознавания и подсчета донных гидробионтов нейросетью в составе робототехнического комплекса Smart Fish;
- определение стабильных изотопов 18О, 2Н в воде, радия и радона в воде;
- проведение стандартных гидрохимических анализов (ph, биогены, щелочность, CDOM).
Схема работ экспедиции ТОИ ДВО РАН на НИС «Профессор Гагаринский» (рейс № 91) в заливе Петра Великого Японского моря.
1) С помощью робототехнического комплекса Smart Fish разработанного лабораторией перспективных методов морских исследований ТОИ ДВО РАН всего за одни сутки на глубинах 30 – 40 метров был обнаружен крупный косяк камчатского краба Paralithodes camtschaticus (рисунок 2), установлен маршрут его миграции в сочетании с детальными характеристиками физико-химических параметров придонного слоя воды. В последствии с помощью нейросети будет выполнен подсчет популяции данного косяка камчатского краба и выявлены параметры, влияющие на его миграцию в данном районе в осенний период. Отметим что обнаружение данного вида в середине ноября на мелководье залива Посьета является не характерной особенностью поведения данного вида, так как обычно в сентябре-октябре камчатский краб мигрирует в глубоководные районы, наши же данные показывают, что косяк мигрировал вдоль побережья на юг залива продолжая кормление. Наиболее вероятной причиной данного явления является аномально теплая осень, установившаяся на юге Приморья. Полученные результаты указывают на высокий потенциал робототехнического комплекса Smart Fish для его использования в краболовной отрасли, способного существенно повысить производительность труда и учет популяции в процессе вылова данного биоресурса.
2) Впервые для акватории прибрежных вод залива Петра Великого с помощью изотопов радия и радона был обнаружен район разгрузки субмаринных подземных вод у полуострова Краббе. Установлена важная роль данного явления в поставке биогенных элементов в залив Посьета, влияющего на продуктивность вод данной акватории.
3) В морской части залива обнаружены признаки осеннего апвеллинга, ставшего наряду с разгрузкой субмаринных подземных вод также значительным источником биогенов для данной акватории.
4) Робототехническим комплексом Smart Fish исследованы донные экосистемы подводной банки Зубр (рисунок 3), являющейся одним из районов промысла рыбных ресурсов в заливе Петра Великого.
5) С помощью робототехнического комплекса Smart Fish получены данные по тонкой структуре гидрологических характеристик вихревого образования в Уссурийском заливе.
Скриншот с видео полученного робототехническим комплексом Smart Fish в северо-восточной части залива Посьета.
Скриншот с видео полученного робототехническим комплексом Smart Fish у поверхности банки Зубр.
07.11.2024 Погрузка научного оборудования.
08.11.2024 Отход от причала 44-В, начало перехода в район научных работ.
09.11.2024 – 15.11.2024 Проведение научно-исследовательских работ (комплексные океанографические станции, профилирование водной толщи робототехническим комплексом Smart Fish) в заливе Посьет согласно задачам экспедиции.
15.11.2024 Работы робототехническим комплексом Smart Fish на банке Зубр.
16.11.2024 Профилирование робототехническим комплексом Smart Fish в Уссурийском заливе.
17.11.2024 швартовка на причале 44-В в п. Владивосток, окончание научных работ.
