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定置漁具(定置網)の漁獲メカニズム

定置網は、漁場に来遊する魚群の進路を遮蔽し、網の陥穽構造(かえし)を利用して漁獲する漁法です。魚の来遊を待ち構えて捕らえることから、その漁獲過程は極めて受動的であり、対象魚群の対網行動の連鎖が漁獲の成否を左右します。

そのため、入網する魚群の行動を解明することは、対象魚の効率的な漁獲方法の確立や、希少種の適切な逃避を可能とする漁具設計・漁法の提案につながる可能性があります。

概 要

受動漁具である定置網の漁獲過程を解明するためには、入網時における魚群行動を明らかにする必要があります。しかしながら、対象魚群の行動を広大な定置網漁場において継続的に追跡することは極めて困難です。

当研究室では、対象魚群が定置網漁場の内外でどのように遊泳しているのかを解明するための計測手法の開発に取り組んでいます。これまでに、バイオテレメトリーを用いて対象魚の漁場への来遊を計測した実績(Komeyama et al., 2008)がありますが、これは個体レベルの追跡にとどまり、魚群全体の挙動を把握することが難しいという課題がありました。

そこで、水産情報工学研究室の高橋准教授が確立した魚群行動シミュレーションを活用し、漁具に対する対網行動の連鎖を解析することで、漁獲に至るプロセスの解明を進めています。特に当研究室では、光学カメラによる魚群行動の計測を通じて対象魚の行動特性を明らかにし、魚群行動シミュレーションを駆動する魚群モデルをより現実的なものへと高度化することを試みています。

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​魚群行動シミュレーション

定置網は、大規模なものでは数百メートル規模に達し、その垣網は数キロメートルにも及ぶなど、漁場は広範囲にわたります。このような環境下で動き回る対象魚群を、継続的かつ詳細に追跡する技術は、現時点では十分に確立されていません。仮にそのような追跡が可能であったとしても、希少種を対象とする場合には捕獲自体が規制されていることがあり、実海域での検証実験を行うことは容易ではありません。そこで本研究では、定置網漁場を仮想空間上に再現し、魚群行動シミュレーションを用いて定置網の漁獲過程の解明を試みています。例えば、陥穽構造の違いや対象魚群の行動特性が漁獲性能に及ぼす影響を評価しています。

魚群モデルにはBoidモデルを採用し、近傍個体との相互作用(逃避・整列・凝集)や網に対する応答行動を組み込むことでシミュレーションを実施しています。現状では、魚群行動モデルのパラメータは試行錯誤的に設定されているため、より現実的な魚群行動の再現に向けて、フィールドにおける魚群行動の記録に基づくモデル構築を進めています。

魚群の動きを再現する魚群行動モデルの開発

仮想空間において定置網に対する現実的な魚群行動シミュレーションを実現するため、実測値に基づいた魚群モデルの構築に取り組んでいます。具体的には、対象種の魚群行動を詳細に分析し、魚種ごとに個体の遊泳速度や個体間距離、網地との距離といった魚群行動の特徴を可視化します。その上で、魚群モデル(Boidモデル)の構築にあたり、近傍個体との相互作用(逃避・整列・凝集)や網に対する行動を組み込みます。さらに、必要に応じて他の行動要因も取り入れ、モデルが現実的な魚群行動を再現するようパラメータの調整を行います。

魚群行動の実測データを取得するために、ダイバーが可搬して撮影可能な携帯型ステレオカメラや、ICTを活用した遠隔撮影カメラを用いて、魚群行動の撮影および解析を行っています。

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大型水槽を使った魚群の対網行動の観察

大型水槽内に実スケールの部分的な定置網構造や陥穽構造を再現し、網内に放流された魚群の対網行動に関する実験を行っています。陥穽構造に対する魚類の進入・滞留・脱出行動を観察するとともに、網地への接触に伴う反応行動や行動連鎖を解析し、魚群行動と漁具構造の関係を検討しています。

また、取得した行動データを活用して、定置網における漁獲シミュレーションの妥当性検証や、より効率的な漁具設計への応用にも取り組んでいます。

定置網研究に関する成果

  1. Yuki Takahashi, Kazuyoshi Komeyama, Simulation of the capture process in set net fishing using a fish-schooling behavior model, Fisheries Science Vol. 86, pp971–983 (2020). https://doi.org/10.1007/s12562-020-01462-w

  2. 米山和良, 高橋勇樹, 魚群モニタリングを目的とした携帯型ステレオカメラ, 画像ラボ, Vol. 34 (4), pp23−29. (2023)

​北海道大学大学院水産科学院・水産科学研究院

水産工学講座・行動計測工学研究室(米山研究室)

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