Акустическая телеметрия для мониторинга морских животных и окружающей среды: технологии, проблемы и перспективные направления

Акустическая телеметрия является фундаментальным инструментом отслеживания морских животных, обеспечивая получение долгосрочных данных, которые поддерживают управление рыбными ресурсами, охрану природы и мониторинг на основе экосистемного подхода. Достижения в области акустических меток, массивов приемников и передатчиков, интегрированных с датчиками, расширили возможности количественной оценки перемещений животных, использования местообитаний и физиологических реакций в различных морских средах. Однако долгосрочное развертывание телеметрических систем по-прежнему ограничивается ограниченным запасом энергии, размерами устройств, эффективностью обнаружения в сложных местообитаниях и воздействием факторов окружающей среды. В настоящем обзоре представлен углубленный анализ фундаментальных принципов и архитектур систем акустической телеметрии с акцентом на конструкцию меток, возможности сенсорного контроля, подходы к позиционированию и рабочие процессы обработки данных. Кроме того, рассмотрены основные области применения для мониторинга морской среды, включая оценку воздействия загрязнения, изучение реакции на изменение климата, проектирование морских охраняемых районов (МОР) и борьбу с незаконным, несообщаемым и нерегулируемым (ННН) промыслом. Для решения сохраняющихся проблем, связанных с энергоснабжением и долговечностью, в обзоре обобщены перспективные достижения в области устойчивых энергетических стратегий, включая гибкие, самовосстанавливающиеся, растяжимые и биоразлагаемые материалы для сбора и хранения энергии, а также технологии использования энергии океанских волн для автономного долгосрочного развертывания. Связывая последние достижения в акустической телеметрии с устойчивыми энергетическими решениями, данная работа определяет актуальные проблемы и перспективные направления создания надежных, экологически ответственных морских платформ наблюдения следующего поколения.