Способ увеличения улова рыбы в океане (варианты) и способ создания средства привлечения рыбы
Изобретение относится к рыбодобывающей промышленности. Способ предусматривает выбор района поверхности океана, имеющего недостаток питательного микроэлемента, ограничивающего развитие фитопланктона. Район исследуют для подтверждения того, что скорость диффузии не препятствует развитию фитопланктона. Вносят удобрение, обеспечивая кратковременное развитие фитопланктона и привлечение рыбы в этот район, где ее вылавливают с меньшими промысловыми затратами. Изобретение позволяет повысить эффективность промысла путем привлечения рыбы в определенный район поверхности океана. 3 н. и 17 з.п. ф-лы.
Настоящее изобретение касается привлечения океанической рыбы в запланированное место для повышения эффективности промысла.
Примерно две трети стоимости рыбы, вылавливаемой в открытом океане, приходится на ее поиски, и еще одна треть приходится на ее лов и переработку. По этой причине рыбакам важно знать, где собирается рыба, чтобы получить полный трал, ярус или сеть. Один из подходов, используемых рыбаками, заключается в разбрасывании рыбного корма или приманки для привлечения мигрирующей или пелагической рыбы, но это дорого и дает лишь кратковременный эффект. Рыбаки заметили, что рыба собирается под всплывающими участками морских водорослей и под пристанями и буями. Это привело к использованию средств привлечения рыбы, называемых FAD. Эти плавучие средства имеют размер примерно от 100 до 200 квадратных футов и обеспечивают тень в океанской воде для привлечения рыбы, которая собирается там. Эти FAD являются небольшими и могут развертываться и убираться рыболовными судами.
Большие FAD (средства привлечения рыбы) могут быть получены с небольшими затратами посредством удобрения поверхности океана для получения слоя фитопланктона достаточной плотности с формированием участка. Эти участки биологических FAD могут существовать в течение примерно 1-2 месяцев после их создания.
Способ увеличения улова рыбы в океане может включать следующие стадии: (1) исследования области поверхности океана для подтверждения того, что каждый питательный макроэлемент присутствует на первом заданном уровне, который позволяет производство фитопланктона; (2) исследования указанной области поверхности океана для подтверждения того, что первый питательный микроэлемент присутствует на втором заданном уровне, который ограничивает производство фитопланктона; (3) исследования указанной области поверхности океана для подтверждения того, что скорость диффузии находится на третьем заданном уровне, который позволяет получить участок фитопланктона; (4) внесения удобрения, содержащего указанный ограничивающий питательный микроэлемент, для создания участка фитопланктона в указанной области поверхности океана; и (5) сбора рыбы в области участка и под ней.
Способ создания FAD в океане может предусматривать следующие стадии: (1) исследования воды на поверхности океана для определения питательных веществ, которые отсутствуют или присутствуют в ограничивающей концентрации; (2) внесения удобрения, которое высвобождает подходящее количество этих отсутствующих или ограничивающих питательных веществ в форме, которая остается доступной для фитопланктона, так что эти питательные вещества не покидают световую зону из-за осаждения в заметной степени; и (3) выбора области океана с водами, которые быстро не перемешиваются ни по горизонтали, ни по вертикали (вода должна иметь коэффициент диффузии менее 6,7 квадратных мили в день), и представлять собой в целом область, пригодную для пелагической и мигрирующей рыбы. В океанах достаточное количество солнечного света для поддержания процесса фотосинтеза поступает только на глубину примерно до 100-200 метров воды от поверхности океана. Для описания этой области, в которой происходит весь фотосинтез океана, может быть использован термин световая зона. Ниже световой зоны существует афотическая (лишенная света) зона, в которой нет достаточного количества света для поддержания фотосинтеза.
Питательное вещество присутствует в ограничивающей концентрации, если производство фитопланктона сокращается до значительной степени при таком содержании этого питательного вещества в океанской воде. Подходящее количество такого ограничивающего питательного вещества представляет собой количество, необходимое для повышения концентрации этого питательного вещества в световой зоне, чтобы слой фитопланктона не сокращался в значительной степени из-за концентрации этого питательного вещества. В большей части океана ограничивающее питательное вещество представляет собой железо. Таким образом, предпочтительное удобрение по настоящему изобретению содержит хелатированное железо. Предпочтительные хелаты включают сульфонат лигниновой кислоты.
Скорость диффузии в океанской воде бывает разной. Способ предпочтительно осуществляют в той области океана, которая перемешивается не настолько быстро, чтобы участок был рассеян прежде, чем будет привлечена рыба.
Соответствующее количество отсутствующего питательного микроэлемента представляет собой такое количество, которое позволяет фитопланктону развиваться в значительно большей степени, чем обычные питательные макроэлементы в океанской воде, которые обычно представляют собой нитраты, фосфаты и силикаты.
Количество рыбы, находящейся на единице площади участка, может быть использовано для определения оптимального размера участка. Если участок превышает оптимальный размер, тогда улов на единицу площади участка будет уменьшаться, а если участок будет слишком мал, то перемешивание и диффузия уничтожат его прежде, чем рыба сможет собраться на нем в значительной степени.
Ожидается, что воздействие на окружающую среду удобренных участков будет благоприятным. Удобрение на основе хелатированного железа используется в качестве пищевой добавки для людей и в качестве садового удобрения на основе железа для почвы. Фитопланктон секретирует хелатирующие агенты в океанскую воду в попытке удержать железо, требуемое для производства хлорофилла, необходимого для роста растений. Хелатированное железо имеет время жизни в океанской воде примерно 40 дней, так что участок не требуется обновлять. Вместо этого новый участок может быть создан в другом месте.
Удобрение поверхности океана для локального развития фитопланктона может обеспечивать эффективный участок FAD, который может повысить концентрацию рыбы на этом участке и под ним до 20 раз. Рыбаки будут знать, где находится участок, поскольку это они сами его создали, и поэтому им потребуется минимальное количество затрат на поиск рыбы. Это может понизить стоимость пойманной рыбы на две трети, примерно на $0,40/фунт, от общей стоимости $0,60/фунт, в среднем, для океанского лова рыбы.
Оптимальный размер и положение участка зависит от условий океана, но, как ожидается, этот размер находится в пределах от 25 до 125 квадратных миль. Диффузия в океанской воде может понизить концентрацию железа в центре участка в 30 квадратных миль примерно до 20% от начальной концентрации примерно через 10 дней, и примерно до 11% примерно через 40 дней. Лабораторные измерения в оксигенированной морской воде показывают уменьшение количества растворенного железа от около 7,5 нМ железа (7,5×10-9 моль железа на литр) до около 3 нМ железа (3×10-9 моль железа на литр) примерно через 40 дней из-за разрушения хелата, в данном случае сульфоната лигниновой кислоты. Могут также быть использованы другие хелатирующие агенты, такие как этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТК).
Одна из океанских областей, подходящих для участка FAD, находится в южном Экваториальном течении, к западу от Галапагосских островов. Другие места, которые дали положительный результат на развитие фитопланктона, представляют собой: Южный Океан вдали от Антарктиды, северо-западная часть Тихого Океана южнее от Алеутских островов и Мексиканский залив. Выбранная область должна исследоваться на химический состав океана, чтобы определить, являются ли концентрации питательных макроэлементов достаточными для развития фитопланктона при добавлении питательных микроэлементов, таких как железо. Океанские течения в этой области должны быть измерены для определения скорости диффузии, с тем чтобы пригодные для использования концентрации питательных веществ поддерживались в течение периода существования участка, который предпочтительно составляет около 40 дней. Концентрация пелагической и мигрирующей рыбы в общей близости к этой области должна оцениваться для обеспечения адекватного дохода от участка FAD. Спиральный или квадратный участок может быть выставлен в воде вокруг плавучего центрального буя. Воду внутри и снаружи участка отбирают и определяют концентрацию рыбы. Это следует делать каждый день в течение всего периода удобрения и лова, который предпочтительно составляет около 40 дней. Концентрация рыбы, как в поверхностных водах, так и ниже термоградиента, нуждается в планировании для максимальной выгоды от ожидаемых промысловых усилий. Концентрация рыбы, как ожидается, будет медленно возрастать в течение примерно первых 10-15 дней, затем достигает пика и быстро падает, когда развитие фитопланктона сокращается.
Рыболовецкие суда, собравшиеся для получения преимущества от рыбы, привлеченной на участок, могут начать сбор улова, когда концентрация рыбы растет. Рыболовные орудия, стратегия лова и промысловые усилия могут изменяться в зависимости от океанских условий и типов привлеченной рыбы. Когда улов рыбы падает, остатки участка могут быть закрыты, и новый участок открыт в другом месте. Поскольку мигрирующие рыбы, такие как тунец, вероятно, будут приносить наибольший доход, то может оказаться выгодным заселять участок анчоусом или другими процеживающими воду рыбами для дополнительного привлечения.
Добавление хелатированного железа в бесплодный океан должно увеличить концентрацию железа примерно от 0,1 нМ железа (0,1×10-9 моль железа на литр) до пределов от около 4 нМ железа (4×10-9 моль железа на литр) до около 6 нМ железа (6×10-9 моль железа на литр). Это составляет около одной тонны удобрения на основе хелатированного железа на 10 квадратных миль океана вод или примерно 3 тонны удобрения на участок в 30 квадратных миль, где термоградиент находится на глубине 90 футов.
Настоящий способ увеличения улова рыбы на единицу промыслового усилия не повысит общего производства рыбы в океане. Для повышения производства рыбы в океане требуется непрерывное внесение удобрений, как описано в патентах США №№5433173, 5535701, 5967087 и 6408792, которые включены сюда путем ссылки.
Варианты настоящего изобретения будут понятны специалисту в данной области, и настоящее изобретение должно ограничиваться только прилагаемой формулой изобретения.
1. Способ увеличения улова рыбы в океане, предусматривающий следующие стадии:
(1) исследования области поверхности океана для подтверждения того, что каждый питательный макроэлемент присутствует на первом заданном уровне, позволяющем производство фитопланктона;
(2) исследования указанной области поверхности океана для подтверждения того, что первый питательный микроэлемент присутствует на втором заданном уровне, который ограничивает производство фитопланктона;
(3) исследования указанной области поверхности океана для подтверждения того, что коэффициент диффузии находится на третьем заданном уровне, который позволяет получить участок фитопланктона;
(4) внесения удобрения, содержащего указанный первый питательный микроэлемент, для создания участка фитопланктона в указанной области поверхности океана; и
(5) сбора рыбы в области участка и под ней.
2. Способ по п.1, в котором указанное удобрение высвобождает подходящее количество указанного первого питательного микроэлемента в форме, которая остается доступной для фитопланктона, так что указанный первый питательный микроэлемент не покидает световой (фотической) зоны указанной области поверхности океана вследствие осаждения в заметной степени.
3. Способ по п.1, в котором указанный участок имеет размер, составляющий от около 25 до около 125 квадратных миль.
4. Способ по п.1, в котором указанный третий заданный уровень составляет менее 6,7 квадратных миль в день.
5. Способ по п.1, в котором указанное первое удобрение включает хелат.
6. Способ по п.2, в котором указанный хелат включает сульфонат лигниновой кислоты.
7. Способ по п.1, в котором указанное первое удобрение включает микропримеси минералов.
8. Способ по п.1, дополнительно предусматривающий стадию взятия проб на количество рыбы как внутри, так и снаружи участка.
9. Способ повышения улова рыбы в океане, предусматривающий следующие стадии:
(1) исследования области поверхности океана для подтверждения того, что каждый питательный макроэлемент присутствует на первом заданном уровне, который позволяет производство фитопланктона;
(2) исследования указанной области поверхности океана для подтверждения того, что первый питательный микроэлемент присутствует на втором заданном уровне, который ограничивает производство фитопланктона;
(3) исследования указанной области поверхности океана для подтверждения того, что коэффициент диффузии находится на третьем заданном уровне, который позволяет получить участок фитопланктона;
(4) взятия проб в указанной области поверхности океана для определения концентрации рыбы;
(5) внесения удобрения, содержащего указанный первый питательный микроэлемент, для создания участка фитопланктона в указанной области поверхности океана; и
(5) сбора рыбы в области участка и под ней.
10. Способ по п.9, в котором указанную стадию взятия проб повторяют.
11. Способ создания средства привлечения рыбы, предусматривающий стадию внесения первого удобрения для создания первого участка фитопланктона в районе поверхности океана, причем указанное первое удобрение содержит первый питательный микроэлемент, и причем указанный первый участок имеет размер более чем около 0,5 квадратных мили.
12. Способ по п.11, в котором указанное первое удобрение высвобождает подходящее количество указанного первого питательного микроэлемента в форме, которая остается доступной для фитопланктона, так что указанный первый питательный микроэлемент не покидает световой (фотической) зоны указанного района поверхности океана из-за осаждения в заметной степени.
13. Способ по п.11, в котором указанный участок имеет размер, составляющий от около 25 до около 125 квадратных миль.
14. Способ по п.11, в котором скорость диффузии указанного первого удобрения из указанного участка составляет менее 6,7 квадратных миль в день в течение первых десяти дней после указанного создания указанного участка.
15. Способ по п.11, в котором указанное первое удобрение включает железо.
16. Способ по п.15, в котором указанное первое удобрение включает хелат.
17. Способ по п.16, в котором указанный хелат включает сульфонат лигниновой кислоты.
18. Способ по п.11, в котором указанное первое удобрение содержит микропримеси минералов.
19. Способ по п.11, в котором диффузия указанного первого питательного микроэлемента из указанного участка в окружающую океанскую воду не понижает концентрацию указанного первого питательного микроэлемента в центре указанного участка до менее чем около 20% начальной концентрации в течение около 10 дней после создания указанного участка.
20. Способ по п.11, в котором диффузия указанного первого питательного микроэлемента из указанного участка в окружающую океанскую воду не понижает концентрацию указанного первого питательного микроэлемента в центре указанного участка до менее чем около 11% начальной концентрации в течение около 40 дней после создания указанного участка.
