Оценка воспроизводства беломорской популяции гренландского тюленя в 2023 и 2024 гг.

Цель работы: оценка воспроизводства гренландского тюленя беломорской популяции на льдах Белого моря в период весеннего размножения в 2023 и 2024 гг.

Методы: авиаучёт гренландского тюленя в Белом море с применением беспилотных воздушных судов самолётного типа для оценки численности приплода. Применена методика мультиспектрального авиаучёта, которая заключается в съёмке залёжек тюленей синхронно в инфракрасной и видимой областях спектров. Обработка данных и расчёт численности осуществлялась по фотографиям видимого и ИК-диапазонах с помощью предварительно обученной нейросети в программе Python с использованием модуля Yolo v4. Оценка численности приплода гренландского тюленя на обследованной акватории проводилась по методу раздельной экстраполяции. Общая численность гренландского тюленя оценивалась посредством когортного анализа с учётом естественной смертности разных поколений.

Новизна – полномасштабная мультиспектральная съёмка в Белом море с применением одновременно нескольких БВС. Автоматическая обработка большого объёма цифровых фотоснимков в оптическом и инфракрасном диапазонах с применением технологии компьютерного зрения для поиска и распознавания животных на снимках.

Результат: общая численность гренландского тюленя в 2024 г. составила 1 548 840 экз., в том числе 141 692±8 696 щенков. Оценка пополнения 2023 г. была ниже и оценена на уровне 124 645 + 20774 щенков. Распределение и уровень смертности щенков гренландского тюленя на дрейфующих льдах Белого моря в марте – апреле определяются ледовой обстановкой, сформировавшейся под воздействием ветров и течений. Межгодовые колебания численности пополнения гренландского тюленя обусловлены численностью половозрелых самок, участвующих в размножении.

Практическая значимость: полученные данные будут использованы для оценки численности беломорской популяции гренландского тюленя и разработки рекомендаций по её сохранению и рациональному использованию.

1. Баклагин В.Н. 2018. Исследование ледового режима Белого моря по спутниковым данным NSIDC // Мат. Межд. конф. «ИнтерКарто. ИнтерГИС». 24(2): 40-45. DOI: 10.24057/2414-9179-2018-2-24-40-45

2. Бизиков В.А., Черноок В.И., Сидоров Л.К., Беляев В.А., Шипулин С.В., Кузнецов В.В., Скольский В.А., Климов Ф.В., Марабаев Е.Н., Ербулеков С.Т., Куанышев Е.К. 2021 а. Оценка численности популяции каспийского тюленя по результатам инструментальных авиаучётов на льдах в северной части Каспийского моря в 2012 г., 2020 г. и 2021 г. // Использование и охрана природных ресурсов Росси. № 4. С. 81-93.

3. Бизиков В.А., Петерфельд В.А., Черноок В.И., Кузнецов Н.В., Петров Е.А., Бобков А.И. Ткачёв В.В., Сидоров Л.К., Болтнев Е.А. 2021 б. Методические рекомендации по проведению учёта приплода байкальской нерпы (Pusa sibirica) с беспилотных летательных аппаратов в Байкальском рыбохозяйственном бассейне. М.: Изд-во ВНИРО. С. 56.

4. Бизиков В.А., Сабиров М.А., Сидоров Л.К., Лукина Ю.Н. 2022 а. Численность и распределение ладожской кольчатой нерпы в аномально тёплую зиму 2020 года: оценка по результатам авиаучёта с использованием БПЛА // Труды ВНИРО. Т. 190. С. 79-94.

5. Бизиков В.А., Сидоров Л.К., Петерфельд В.А., Болтнев Е.А. 2022 б. Применение беспилотных летательных аппаратов для оценки численности байкальской нерпы // Биологическое разнообразие: изучение, сохранение, восстановление, рациональное использование. Керчь, 13- 18 сентября 2022 года. Мат. III Межд. науч.-практ. конф. Симферополь: ООО Ариал. С. 108-113.

6. Гайденок Н.Д., Макаревич П.Р., Огнетов Г.Н. 2012 а. Некоторые особенности обработки мониторинга беломорской популяции гренландского тюленя (Phoca groenlandica) // Рыбное хозяйство. № 3. С. 50-53.

7. Гайденок Н.Д., Макаревич П.Р., Огнетов Г.Н., Чмаркова Г.М. 2012 б. Анализ результатов мониторинга беломорской популяции гренландского тюленя // Рыбное хозяйство. № 2. С. 86-90.

8. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. 1991. Том II Белое море / Б.Х. Глуховский ред. Л.: Гидрометиздат. 240 с.

9. Гренландский тюлень. 2001. Современный статус вида и его роль в функционировании экосистем Белого и Баренцева морей / Г.Г. Матишов ред. Мурманск: ООО МИП-999. 220 с.

10. Добровольский А.Д., Залогин Б.С. 1982. Моря СССР. М.: Издво МГУ. 192 с.

11. Дорофеев С.В. 1939. Влияние ледовых условий на поведение гренландского тюленя // Зоологический журнал. Т. 18. Вып. 5. С. 748-761.

12. Дорофеев С.В. 1951. Беломорский тюлень-лысун (Промысловая биология). М.: Пищепромиздат. 44 с.

13. Дорофеев С.В. 1960. Основные черты годового цикла жизни беломорского лысуна // Советские рыбохозяйственные исследования в морях Европейского Севера. М.: Наука. С. 443-455.

14. Егоров С.А., Забавников В.Б., Шафиков И.Н. 2010. Результаты учётных авиаисследований гренландского тюленя беломорской популяции (Pagophilus groenlandicus), выполненные ПИНРО в 2008-2009 гг. // Морские млекопитающие Голарктики. Сб. науч. трудов по материалам VI Межд. конф. Калининград. М: РОО «Совет по морским млекопитающим». С. 193-196.

15. Коржев В.А., Забавников В.Б. 2017. Оценка численности гренландского тюленя беломорской популяции в условиях недостатка биологической информации // Труды ВНИРО. 168. С. 105-115

16. Коржев В.А., Забавников В.Б., Шафиков И.Н. 2019. Анализ оценки численности гренландского тюленя беломорской популяции (Pagophilus groenlandicus) когортными моделями на современном этапе при отсутствии промысла // Морские млекопитающие Голарктики. Сб. науч. трудов по материалам Х Межд. конф. Архангельск. М: РОО «Совет по морским млекопитающим». Т. 1. С. 128-136.

17. Лукин Л.Р. 2013 Экология пагофильных тюленей Северной Атлантики в период воспроизводства. Екатеринбург: РИО УрО РАН. 156 с.

18. Лукин Л.Р., Васильев Л.Ю. 2004. Распределение детных залёжек гренландского тюленя в Белом море в 60-90-х годах ХХ века // Биология моря. Т. 30. № 4. С. 272-278.

19. Лукин Л.Р., Огнетов Г.Н. 2011. Гренландский тюлень: промысел, изменчивость климата, численность запасов // Рыбное хозяйство. № 2. С. 56-60.

20. Назаренко Ю.И. 1984. Биология и промысел беломорской популяции гренландского тюленя // Морские млекопитающие. М.: Наука. С. 109-117.

21. Огнетов Г.Н. 2008. Гренландский тюлень беломорской популяции: проблемы изученности и оценки состояния запасов // Рыбное хозяйство. № 1. С. 88-90.

22. Попов Л.А. 1971 а. Об учёте численности плодоносящих самок гренландского тюленя // Труды ВНИРО. Т. 79. С. 102- 105.

23. Попов Л.А. 1971 б. О причинах и размерах естественной смертности детенышей гренландского тюленя в период лактации // Труды АтлантНИРО. № 39. С. 100-109.

24. Репневский А. 1999 Олезундская зверобойная концессия: проблемы браконьерства и экологии в советсконорвежских отношениях // Размышления о беломорском тюлене: Очерки. Статьи. Документы. Хроника Архангельск: Изд-во Поморского госуниверситета. С. 49-99.

25. Светочев В.Н., Светочева О.Н. 2009. Экология детенышей гренландского тюленя (Phoca groenlandica) в ледовый период в Белом море // ДАН. Т. 425. № 1. С. 131-133.

26. Светочев В.Н., Светочева О.Н. 2018. Гренландский тюлень: биология, экология, промысел. Мурманский морской биологический ин-т КНЦ РАН. Апатиты: Изд. КНЦ РАН. 174 с.

27. Сидоров Л.К. 2025. Опыт применения цифрового зрения при обработке фотоматериалов авиаучетов морских млекопитающих // Современные методы оценки и рационального использования водных биологических ресурсов: Мат. II межд. науч.-практ. конф. Москва, ФГБНУ «ВНИРО», 18-22 ноября 2024 г. М.: Изд-во ВНИРО. С. 156-159.

28. Сидоров Л.К., Бизиков В.А., Рожнов В.В., Шипулин С.В., Кузнецов В.В., Белокобыльский И.Ф., Мягкий Н.А., Соловьева М.А., Глазов Д.М., Назаренко Е.А. 2023. Распределение и численность каспийского тюленя на льдах в российской части Северного Каспия в феврале-марте 2023 г. // Труды ВНИРО. Т. 193. С. 82-100.

29. Чапский К.К. 1965. Начальный период постнатального роста беломорского лысуна (Pagophoca groenlandica) // Морские млекопитающие. М. Наука, С. 138-157.

30. Челинцев Н.Г. 2004. Алгоритмы экстраполяции при авиаучётах животных // Бюллетень МОИП. Отд. биол. Т. 109. Вып. 2. С. 3-14.

31. Черноок В.И. 2009. Результаты инструментального авиамониторинга беломорской популяции гренландского тюленя в 1998-2008 гг. // Биологические ресурсы белого моря и внутренних водоёмов европейского севера. Мат. 28 Межд. конф. 5-8 октября 2009 г. г. Петрозаводск, Республика Карелия, Россия. Петрозаводск: КарНЦ РАН. С. 601-604.

32. Черноок В.И., Кузнецов Н.В., Яковенко М.Я. 1999. Мультиспектральная съёмка гренландского тюленя. Мурманск: Издво ПИНРО. 73 с.

33. Черноок В.И., Кузнецов Н.В. 2000. Способ подсчёта теплокровных животных с летательного аппарата // Патент на изобретение RU 2193308 C2, 27.11.2002. Заявка № 2000117615/13 от 04.07.2000.

34. Черноок В.И., Тимошенко Ю.К., Мейзенхеймер П., Иннес С., Кузнецов Н.В. 2000. Результаты учета численности гренландского тюленя в Белом море в 1998 году. // Морские млекопитающие Голарктики. Мат. Межд. конф. Архангельск. М: РОО «Совет по морским млекопитающим». С. 426-431.

35. Черноок В.И., Болтнев А.И. 2008. Регуляторный инструментальный авиамониторинг зафиксировал резкое снижение рождаемости беломорской популяции гренландского тюленя // Сб. науч. трудов по материалам V Межд. конф. Одесса. С. 100-104.

36. Шафиков И.Н. 2012. Беломорская популяция гренландского тюленя (Phoca groenlandica): Куда пропал миллион тюленей? // Морские млекопитающие Голарктики. Сб. науч. трудов по материалам VII Межд. конф. Суздаль. М: РОО «Совет по морским млекопитающим». Т. 2. С. 378-381.

37. Шафиков И.Н. 2015 Авиаисследования и численность беломорской популяции гренландского тюленя (Phoca groenlandica) в 2013 г. // Морские млекопитающие Голарктики. Сб. науч. трудов по материалам VIII Межд. конф. Санкт-Петербург. М: РОО «Совет по морским млекопитающим». Т. 2. 307-313.

38. Шафиков И.Н., Забавников В.Б., Егоров С.А., Терещенко В.А., Лисовский А.С., Асютенко В.В. 2006. Результаты авиасъёмок гренландского тюленя (Phoca groenlandica) беломорской популяции на щенных и линных залёжках в 2004- 2005 гг. // Морские млекопитающие Голарктики. Сб. науч. трудов по материалам IV Межд. конф. Санкт-Петербург. М: РОО «Совет по морским млекопитающим». С. 552-555.

39. Шитиков В.К. 2012. Использование рандомизации и бутстрепа при обработке результатов экологических наблюдений // Принципы экологии. Т. 1. № 1. С. 4-24.

40. Яковенко М.Я. 1967 Беломорская популяция гренландского тюленя и перспективы ее эксплуатации. // Труды ПИНРО. Вып. 21. С. 6-18

41. ICES. 2023. Report of the Joint ICES/NAFO/NAMMCO Working Group on Harp and Hooded Seals (WGHARP). ICES Scientific Reports. 5:96. 75 p. DOI 10.17895/ices.pub.24306100ICES, 2016, 2019

42. Potelov V.A., Golikov A.P., Bondarev V.A. 2003. Estimated pup production of harp seals Pagophilus groenlandicus in the White Sea, Russia, in 2000 // ICES J Mar Sci 60: P. 1012- 1017.

43. Sergeant D.E. 1991. Harp seals, man and ice. Can. Spec. Publ. Fish. Aquat. Sci. 114:153 p.

44. Haug T., Biuw M. 2023. Harp Seal Pagophilus groenlandicus (Erxleben, 1777) In K. Hackländer & F.E. Zachos (Eds.), Handbook of the Mammals of Europe. (pp. 21). Springer Nature Switzerland. DOI 10.1007/978-3-319-65038-8_144-1

45. Stenson G.B., Hammill M.O., 2014 Can ice breeding seals adapt to habitat loss in a time of climate change? // ICES J. of Mar. Science, V. 71, Iss. 7. P. 1977-1986. DOI 10.1093/icesjms/fsu074

46. Stenson G. B., Haug T., Hammill M. O. 2020 Harp seals: monitors of change in differing ecosystems. // Frontiers in Marine Science. V.7. Article 569258. DOI 10.3389/fmars.2020.569258