特色故事 2023年：合作科学、海上风电和渔业的未来

马萨诸塞州新贝德福德长期以来一直是美国最有价值的渔港，并有望成为海上风电领域的全国领导者。然而，关于这两个行业如何共存的问题仍然存在。麻省大学达特茅斯校区研究人员领导的一项研究海洋科学与技术学院（SMAST）旨在产生能够阐明这一问题的数据，并为指导决策提供科学证据。 

Block Island风电场是美国第一个海上风电场，是一个正在进行的鱼类标记和水下观测项目的所在地，该项目由何平国教授,Steve Cadrin教授以及SMAST研究生和工作人员团队。研究人员正在收集数据，以了解风力涡轮机如何影响鱼类行为和种群动态。由海洋能源管理局，题为“探索海上风力涡轮机之间的连通性”的项目于2023年春季开始，并将持续到2024年

“这是一个开创性的项目，它将声学标记与光学和声学成像结合起来，以了解鱼类在不同季节和多年来在美国海上风电场中的运动、空间分布和居住情况。研究结果可能会对我们对该地区鱼类和野生动物之间相互作用的理解产生深远影响第二台涡轮机”，何平国教授说。 

“海上风电正在改变渔业科学领域，”史蒂夫·卡德林教授说“十年前，这不是一个值得关注或研究的话题。现在，我们一半的渔业海洋学毕业生都在找与海上风电相关的工作。我们地区的风电行业发展迅速，特别是在新贝德福德，因此迫切需要这类数据。如果我们能够贡献好的科学，我们可以帮助管理风和渔业共存。"   

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UMassD SMAST共享的帖子（@umassdsmast）

“风电行业在我们地区发展迅速，尤其是在新贝德福德，因此迫切需要此类数据。如果我们能够贡献好的科学，我们可以帮助管理风电和渔业的共存。”

鱼类世界内部的观察：利用技术观察鱼类行为

卡德林说：“我们项目的目标是观察鱼类在风力涡轮机周围的行为。”。“为了实现这一点，我们正在使用声学遥测和3D摄像机收集涡轮机附近聚集的鱼类的快照，其中有多少种鱼类，以及我们可以检测到的个体和集体行为模式。”具体来说，该团队正在监测黑海鲈、条纹鲈和吸虫的运动。 

SMAST研究生阿里·弗雷解释说：“我们捕捉鱼类，并用一个带有独特ping码的声波发射器给它们贴上标签，然后在涡轮机周围的不同位置放置声波接收器。”。“当一条带标签的鱼在接收器范围内游动时，接收器将记录发射器代码和时间戳。然后我们可以检索接收器并下载其数据，以查看鱼如何在涡轮机周围移动。这是一种水下监听设备。”

SMAST博士后研究员劳兰·布鲁斯特（Lauran Brewster）表示：“其他组织使用类似的技术，因此有可能与其他机构进行协调和合作，以扩大研究范围。”。 

虽然声学标记可以追踪鱼类个体的运动，但视频片段可以揭示鱼类的种群密度和群落结构。SMAST技术助理克里斯·里拉汉（Chris Rillahan）表示：“声音标签只显示了图片的一部分，所以我们使用摄像机来显示更多信息。”。Rillahan补充道：“我们部署了一个3D摄像头，可以更准确地捕捉到特定时间内鱼类个体大小和数量的数据。我们将摄像头放置在涡轮机底部，并与涡轮机保持不同距离，这样我们就可以观察到靠近涡轮机对鱼类种群和行为的影响。”。 

研究人员正在研究的一些变量包括一个涡轮机对多个涡轮机的影响，鱼类是否在多个结构和附近的自然栖息地之间移动，涡轮机之间的距离，以及夏季和秋季之间的影响是否具有季节性。 

去钓鱼了

为了完成这个项目，研究人员与当地渔民密切合作。整个夏天，SMAST团队的成员与捕鱼队长一起在水上捕鱼、标记和释放他们打算追踪的鱼类，以进行研究。 

弗雷说：“与我们合作的船长里克·贝拉万斯船长和格雷格·马塔罗纳斯船长在这个项目中发挥了关键作用。”。 

研究生基思·汉考斯基（Keith Hankowsky）表示：“与当地渔民合作非常有价值。他们知识渊博。”。“我们告诉他们我们要找的鱼类种类，他们也知道该带我们去哪里。”

新贝德福德高中的学生参与了这项活动，作为他们在SMAST暑期实习的一部分，SMAST是一个带薪实习机会，旨在向海洋科学领域代表性不足的学生介绍海洋研究领域。弗雷说：“和瑞克船长一起带学生下水真是一次很棒的经历。”。“对一些学生来说，这是他们第一次钓鱼，他们钓到了一条大黑鲈。”

通过合作提高科学水平

里克·贝拉万斯上尉强调了科学家与工业界合作的价值。他说， “我真的很喜欢与SMAST团队合作。科学家们显然致力于最好的科学和收集尽可能最好的数据。他们珍视我的经验，我也珍视他们的经验。我相信科学家与行业合作是如此重要。我们通过不同的视角观察我们的环境，因此合作有助于绘制更完整的从整体上看，这幅图产生了更好的科学。"

卡德林解释说：“许多大学不这样做。”。“他们使用自己的研究船，不乘坐渔船外出。但渔民们总是在水上。他们有我们没有的视角。他们可以提醒我们水上的情况，并快速找到我们要找的鱼。从这个意义上说，这种方法具有成本效益，因为他们知道什么时候不出去，这有助于我们更有效地使用资源。但与渔业界建立这些关系也很有价值。  

卡德林补充道：“当我们的数据验证渔民从经验中观察到的情况时，这对双方都是有益的。这有助于建立渔民和科学界之间的信任，并保持理解。渔业和科学家之间的共识对监管机构也很有价值。”。 

本研究的意义

了解海上风力开发对海洋生态系统的影响不仅对这些生态系统的健康是必要的，对依赖它们的渔业社区也是必要的。 

SMAST有着与渔业和海上风电开发商合作的悠久历史，因此在承担这项工作方面具有独特的地位。卡德林说：“我们建立了强大的声誉和必要的信任，以处理这些复杂且经常有争议的问题。”。 

瑞拉汉说：“我们的研究结果将有助于为施工和运营计划提供信息，使鱼类物种受益，并将影响降至最低。”。“例如，这可能会对设计风电场布局或涡轮机之间的距离产生影响。或者，对评估受风电场存在影响的渔民生产力损失具有影响。我们的职责不是制定政策，而是提供科学和数据，供管理者、开发商和渔民用于制定缓解措施es和其他协议。" 

卡德林说：“一方面，有人认为风力发电场将对海洋生物和渔业有害，另一方面，也有人认为涡轮机将创造人工珊瑚礁，并导致鱼类数量激增。”。“上述任何一种情况都是可能的，但问题并不是非黑即白。现实可能介于这两个极端之间。我们希望收集数据，确定它的真实面貌，以便我们能够更好地决定低影响风电场和高产渔业如何共存。”