2023 Fiscal Year Research-status Report
In-Situ measurement method for quantitative qvaluation of the effect of an artificial Light on fish behavior
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22K05798
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
藤森 康澄 北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (40261341)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
富安 信 北海道大学, 水産科学研究院, 助教 (50837101)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 集魚 / LED光 / 魚群行動 / バイオテレメトリー / 画像解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では， LED光の特性の変化が魚の行動に与える影響を定量的に評価する方法（In-Situ計測）を確立することを目的とし，光に対する魚類の行動について，①カメラ観測による映像データを用いた解析，②魚群探知機による音響データを用いた解析，③バイオテレメトリーによる空間的な解析を行い，光の特性と行動パターン，個体の特徴の関係，集魚効果の変化を総合的に解析することを計画している。本年度は，前年度に製作したLED灯と水中カメラで構成される観測プラットフォームを用いて，紋別市オホーツクタワーにおいて主にカメラ観測とバイオテレメトリーに関連する実験を実施した。さらに，魚の光への蝟集の要因について餌生物（動物プランクトン）の蝟集との関係に着目した調査を行った。概要を以下に示す。
カメラ観測：夜間，観測プラットフォームを海中に垂下し，長波長光（赤色)と短波長光（緑色）それぞれに対する魚類の集魚状態を撮影し，光源近くに定位する個体数を計測し，時刻にかかわらず緑色光における個体数が赤色光の場合に比べて2倍以上増加すること，光色により反応行動に違いがあることを確認した。
バイオテレメトリー：エゾメバル，クロソイを対象として発信機を装着し，受信機によりタワー近傍を含む港湾周辺において放流個体の位置を探索した。また，行動パターンを調べるため，受信機による記録を数か月継続し，放流個体がその間沿岸域に滞在していたことを確認した。
さらに，タワー近傍においてLED灯（赤色，緑色）を夜間海中に垂下して，プランクトンネットを用いて比較採集実験を行った。1回の曳網で採集されたカイアシ類の平均個体数は，赤色光では300個体程度であったのに対して，緑色光では約5000個体と，10倍以上の差が見られた。このことから，緑色LEDによる魚類の蝟集の要因の一つとして動物プランクトンの蝟集が関係していることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年までに， LED灯と水中カメラで構成される観測用プラットフォームを製作し，集魚された魚類を近傍から計測することが可能であることを確認し，さらに，LED灯で集魚される魚類に対する魚群探知機による空間的な集魚量の計測の有用性を検証した。なお，昨年度の実験において，想定以上に魚類が集魚灯近傍に集まることにより，カメラの撮影範囲を塞ぎ観測不能となる状況が生じたため，本年度は，カメラ位置を修正することで問題の解消を行った。この修正により，光源に対する魚類の反応行動を俯瞰して観測できることが可能となり，光源の色の違いによる行動の差異についても観察，定量が可能となった。現在は，魚体サイズの計測の効率化を行うため，自動計測手法について検討を進めている。ただし，自動計測においては光源の光量と対象魚のコントラストの関係が計測精度に影響を及ぼすため，さらに光源とカメラの位置，プラットフォームの構造について見直しを図る予定である。
さらに，光源に魚類が集まる要因を調べるため，補足的な実験としてLED光の光色の違いにおけるプランクトンの蝟集状況についても調査を行い，魚類と同様に緑色光において顕著な蝟集が生じることを確認した。
また，本年度は，バイオテレメトリーによる計測を行い，集魚灯周辺での魚類の行動計測を試みた。現在は，収集されたデータから，エゾメバル、クロソイの出現傾向およびにLED光と魚の鉛直的な滞在位置，連続滞在時間向について解析を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度，バイオテレメトリーによる計測を行ったが，より多くのLED点灯時の個体の出現データが必要と考えられるため，今後，発信機を装着する個体数を増やすなどの対応を検討している。また，現在，計測の効率化を図るため，LED光源に集まる個体のサイズ計測についてPythonを用いた画像解析による自動化に着手しており，解析に適した画像を得るために光源とカメラの位置，プラットフォームの構造についてさらに見直しを進めている。また，本年度予定していたプラットフォーム上方からの魚群探知機による計測において，魚群探知機の不具合により十分なデータを得られなかった。そのため次年度は改良型のプラットフォームを用いて，再度，魚群探知機を併用した実験を行うとともに，テレメトリーデータの蓄積を行い，刺激源である光に対する魚の行動の総合的解析を通して，本研究で提案したIn-Situ計測の妥当性を検証する。
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