
CalCOFI ( California Cooperative Oceanic Fisheries Investigations ) は、カリフォルニア沖のイワシ個体数の激減を調査するために1949年に設立された複数機関のパートナーシップです。組織のメンバーは、NOAA Fisheries Service、Scripps Institution of Oceanography、およびCalifornia Department of Fish and Wildlifeからのものです。この研究の範囲は、カリフォルニア沖の海洋生態系とその漁業資源の管理の研究へと発展しました。2004年に、CalCOFI調査地域は26のLong Term Ecological Research Network (LTER)研究サイトの1つになりました。この時系列の海洋学および漁業データにより、科学者は沿岸海洋生態系に対する人間の影響と気候変動の影響を評価することができます。CalCOFIの水路測量および生物学データ、出版物、およびWeb情報は、GNU Free Documentation Licenseの条件に従って、制限なく使用するために配布されています。
太平洋イワシ漁業はかつて、北米太平洋岸で漁獲量最大の漁業だった。この漁業は1920年代に発展し、1930年代にはカリフォルニアでイワシの水揚げ量が70万トンを超えピークを迎えたが、1940年代に急激に衰退した。[ 1 ]漁業崩壊の勧告や早期警告はこの時期を通して出され、スコフィールドやフランシス・クラークといった水産学者によって年間漁獲量制限の設定が強調された。[ 2 ] [ 3 ] こうした早期警告を無視し、太平洋イワシ漁業は戦時中の安価なタンパク源の需要に押されて継続された。1940年代から1950年代にかけて、漁獲量は8万トンまで桁違いに減少した。その後の10年間で、イワシの漁獲量は2万トンまで減少し続けた。
イワシ漁業の崩壊は、CalCOFIプログラムの前身となるカリフォルニア共同イワシ研究プログラム開発の大きなきっかけとなった。このプログラムにおける共通の懸念は、この崩壊の原因が漁業圧力の増大によるものか、環境変化によるものかであった。このプログラムは当初、オスカー・エルトン・セッテが主導し、研究機関(スクリップス海洋研究所)と政府機関(カリフォルニア州魚類野生生物委員会(現カリフォルニア州魚類野生生物局)および米国魚類委員会(現NOAA漁業局))の協力体制を築き、東太平洋の資源管理と漁業保全を目指した。[ 4 ]
CalCOFIプログラムは当初、懐疑的な見方をされました。このプログラムは、イワシの漁獲規制を遅らせるために、イワシの豊度に関する些細な調査をさらに開始する陽動作戦と見なされました。[ 5 ]しかし、1947年にイワシ漁業が最低水準に達した後、イワシの豊度を左右する根本的な要因の調査に重点が置かれるようになりました。[ 6 ]
CalCOFIステーションのパターンは、中心体系的領域設計に基づいていました。[ 7 ]
CalCOFIのサンプリングラインは、ポイント・コンセプションを中心としてカリフォルニア中央部の海岸線に垂直になるように設計され、CalCOFIライン80と指定されています。当初のサンプリングパターンは、米国とカナダの国境にあるライン10からメキシコのバハ・カリフォルニア州、ポイント・ユージニア沖のライン120まで伸びており、ライン間隔は120マイル(つまり、ライン80とライン90の間の距離は120マイル)でした。構想以来、領域内にラインが追加され、ライン間隔は40マイルになりました。現在、ライン番号は3と7の分数(80、83、87、90など)で付けられています。[ 8 ]
定期調査は1951年に開始されましたが、CalCOFIデータは1949年まで遡ります。他の研究調査や漁業調査と同様に、調査パターンの設計には多くの変数が影響を及ぼします。CalCOFIプログラムは、幅広い空間範囲を調査してきました。そのため、CalCOFI調査は一般的にサンプリング領域にグループ化されており、これらの領域は一般的にこの生態学的研究の期間全体にわたってカバーされます[ 8 ]。
複数回調査されている最大のサンプリング領域は、カリフォルニア州とオレゴン州の境界からメキシコのバハ・カリフォルニア・スル州先端までの地域です。この地域は1950年代(1951年、1952年、1954年、1956年、1958~1960年、1972年)に大規模な調査が行われました。もう一つの大きな領域は、サンフランシスコからバハ・カリフォルニア南部までです(1953年、1955年、1957年、1961~1966年、1968年、1974年、1975年、1978年、1980年、1981年に調査)。
サンディエゴからアビラビーチに至るサンプリング領域は現在、「コアCalCOFIエリア」と呼ばれています。これらの66の観測点は、航海が実施されなかった年を除き、全時系列にわたってカバーされています。2004年には、南カリフォルニア沿岸海洋観測システム(SCCOOS)の沿岸観測点(いずれも水深約20メートル(66フィート))がコアCalCOFIパターンに追加され、合計75観測点のパターンとなりました。
中間領域では、あまり一般的ではないサンプリングパターンも実施されています。これにはサンフランシスコからサンディエゴまでの調査海域が含まれます。この海域は、既知のイワシの産卵場を広範囲にカバーしているため、春季調査期間中はサンプリング数が増加しています。これらの春季航海で得られるデータは、イワシの資源評価やその他の関連研究に大きく依存しています。
CalCOFIサンプリング計画および対応する観測所を除くすべてのラインでは、空間的および時間的なサンプリング頻度に多少の差異と変動が見られます。さらに、技術の進歩により、水柱内の新たな化学的、物理的、生物学的特性がますます多く測定されるようになりました。南カリフォルニア湾中央部に位置するCalCOFI観測所の中核領域の一部であるライン90は、時系列の中で最もよくサンプリングされ、最も多くの訪問者が訪れるラインです。ライン90のデータは、多くの横断図や分析に使用されています。
西海岸全域で、類似のデータを収集する様々な調査プログラムが存在します。これらのプログラムは、時間的および空間的な範囲が多岐にわたります。そのようなプログラムの一つに、メキシコのカリフォルニア州沿岸部メキシコ人調査(IMECOCAL)プログラムがあり、バハ・カリフォルニア周辺の東太平洋でサンプルを採取しています。[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]
CalCOFI航海では、長年にわたり様々なネットと関連機器が使用されてきた。これらの多くは、CalCOFIプログラムで使用するために開発されたものである。ボンゴネットを用いた斜め曳き網は、マイクロネクトン、中型動物プランクトン、魚類プランクトンの採取に用いられる。魚類プランクトンと中型動物プランクトンの垂直曳き網は、パイロベットネットとPRPOOSネットを用いて実施される。最後に、マンタネットを用いた表層曳き網は、ニューストンの採取に用いられる。補足的な採取は、トロール網による幼魚および小魚の採取に重点を置いている。これには、改良アイザックスキッドネット、マツダオオゼキフートロール網(MOHT)、ノルディックロープトロール網などが含まれる。
| ネット名 | 説明 |
|---|---|
| ボンゴネット | 一対の輪付き網を約 210 メートルの深さから船速約 1~2 ノットで斜めに水面まで曳航する。水は口径0.71 メートルの505ミクロンのナイロンメッシュ ネットで濾過される。 [ 8 ] [ 12 ]右側の網は緩衝 5%ホルマリンで保存され、左側は 90%エタノールで保存される。ボンゴ ネットは中型動物プランクトンを収集するように設計されており、そのサンプルは卵と仔魚の死亡率を決定する上で重要である。データは日次卵生産法でイワシの産卵親魚バイオマスを推定するために使用される。[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]動物プランクトンの 網回避が減少するため、網は夜間に効率的に機能する。[ 16 ] [ 17 ]曳航深度、網の構成、網目の大きさ、そして材質は、プログラム開始以来進化を遂げてきました。様々な網の手法の比較と、それらの潜在的な影響に関する論文が発表されています。[ 8 ] [ 18 ] |
| パイロベット | Pairovetは、0.05 m²、150ミクロンのナイロンメッシュネットを2つ使用して、水深70 mから海面まで垂直に曳航し、魚類プランクトンを採取するために使用される。小さい方のナイロンメッシュは、水深70 mの上部に生息する魚卵を保持するために特別に設計されている。 [ 19 ] [ 20 ] このネットは、カタクチイワシの卵を100%の効率で採取するために特に使用されている。[ 21 ] Pairovetの目的は、各地点で一定量の水を採取することであるため、ネットを上下に真っ直ぐに保つことが非常に重要である。船のピッチングとロール、水流、ネットの詰まり、ワイヤーの角度、ニューストン層での引きずりはすべて、変動と誤差の原因となる可能性がある。これらの潜在的な変数は、サンプルを装置の口から押し出したり、卵の破壊によりサンプルを失ったりする可能性がある。[ 22 ] |
| マンタネット | マンタネットは、様々な海洋条件下で海面をサンプリングするために開発されました。このネットは船の航跡を避けるため船の横で曳航され、網口は生物の忌避の原因となるような手綱で塞がれていません。 [ 23 ]このネットは、333ミクロンのコッドエンドを取り付けた505ミクロンの網を通して水をろ過し、海面に生息する生物(ニューストン)を採取します。様々な魚種は幼生期から稚魚期へと長期間にわたって成長し、その間、生物は表層で見られます。 |
| ネット名 | 説明 |
|---|---|
| 北欧表面トロール | トロール網は、外洋性魚類のサンプル採取と収集を目的としています。[ 24 ]網口面積600m2の広いトロール網を使用して水を採取し、8mmのメッシュで水を濾過します。網は幼魚や特定の大型仔魚を捕獲します。最近、網には海洋哺乳類排除装置(MMEL)が取り付けられ、哺乳類の影響と死亡率を低減しています。[ 25 ]網によって回収されたデータは、漁業種の産卵親魚バイオマスをより深く理解するために使用され、特に、種とサイズクラスの広い分布をサンプル採取するDaily Egg Production Methodにとって重要なデータです。 [ 14 ] [ 26 ] さらに、サイズ構造データは音響バイオマス推定の使用において非常に重要です。[ 27 ] |
| 改良型アイザックスキッドトロール | 中層トロール網では他の採集網を回避できる浮魚幼魚を採集するために設計されたトロール網。主な対象は中型のカタクチイワシ(15~60mm)である。[ 28 ]フレームは、対象生物の回避を最小限に抑えながら、大量の水を採集する。この網は1曳きあたり約7,000m 3 の水を濾過し、標準的なボンゴ網の100倍の水を濾過する。[ 28 ] |
| 松田・大関湖(MOHT)トロール | オキアミ、後期仔魚・幼魚、マイクロネクトンなど、多様な中深海生物を捕獲するために設計されたトロール網。多周波音響と組み合わせることで、幼魚や小魚の集団を収集し、採取した種の分布とバイオマスを推定します。MOHTは5.5平方メートルの開口部を持ち、様々な海洋条件下で最大4.5ノットで水をろ過します。MOHTには様々なサイズの魚を採取するために、様々なコッドエンドフィルターが取り付けられています。ボンゴトロール網やロープトロール網よりも優れた方法で中深海生物群集を採取し、そのデータは重要な漁業の健全性と豊度の判定に非常に貴重です。[ 29 ] |
| プロプース | PRPOOSネットの名称は、貧栄養海洋システムにおけるプランクトン増殖過程プログラムで使用されたことに由来しています。以前はサウター・ヘミグウェイ動物トラップ、または「SHAT」として知られていました。このネットはCCE-LTERプログラムによってCalCOFI航海に導入され、直径50cm、目開き202ミクロンの網目を用いて動物プランクトンの採取を行うように設計されています。このネットは水深210mまで垂直に曳航されます。[ 8 ] |
| 連続航行中魚卵サンプラー(CUFES) | 1990年代半ばにビデオ/光学プランクトンカウンタを使用して魚の卵を識別するために開発されました。このサンプラーは、約3メートルの深さから水を絶えず汲み上げることで機能します。水は、光学プランクトンカウンタを含むさまざまなサンプリングコレクターを通過します。[ 30 ] 魚種の収集と分類を自動化するために考案されましたが、有望な結果が得られたにもかかわらず、エラーと誤認を最小限に抑えるために、サンプルの手動識別が依然として必要です。[ 31 ]問題は、多くの遠洋魚の卵がカイアシ類と類似した光学特性を共有していることです。この欠点にもかかわらず、CUFESはイワシとカタクチイワシの生息地のサンプリングに非常に役立ちます。[ 30 ]クルーズからのCUFESデータは、イワシ、カタクチイワシ、その他の重要な漁業種が産卵する水塊の特徴を示すために、表面温度や塩分データと併せてよく使用されます。[ 31 ]海上でのCUFESの一般的な用途は、網で採取できる卵密度の高いパッチの位置を知ることです。CUFESは網サンプリングの相対的な信頼度にも影響を与えます。 [ 32 ] CUFESの卵データと網( Pairvet、PRPOOSなど)で採取されたデータとの関係を明らかにするために、様々な研究が行われています。しかし、明らかにされた関係の信頼性は依然として疑問視されています。したがって、CUFESデータのみを使用して資源バイオマスの推定値を決定することはできません。[ 30 ]それでも、CUFESは表面のパッチ性を説明する重要なツールであり、表面卵密度が高いまたは低い領域を指定することにより、追加データを提供します。[ 32 ] |