Liivi lahel katsetavad Eesti ja Läti teadlased kalavarude seireks mehitamata uurimisalust, mis liigub merel ilma meeskonnata ja kogub kalaparvede kohta akustilisi andmeid. Väike alus võib tulevikus täiendada suuri uurimislaevu ning aidata kaluritel kala otsimisele kuluvat aega kokku hoida.

- Mehitamata uurimisalus Heli. Sellised USV-d võiks tulevikus täiendada seniseid kalavarude seiremeetodeid ja aidata kutselistel kaluritel kala otsimisele kuluvat aega ja kütusekulu vähendada.
- Foto: Elor Sepp
Liivi lahel katsetavad Eesti ja Läti teadlased kalavarude seireks mehitamata uurimisalust, mis liigub merel ilma meeskonnata ja kogub kalaparvede kohta akustilisi andmeid. Väike alus võib tulevikus täiendada suuri uurimislaevu ning aidata kaluritel kala otsimisele kuluvat aega kokku hoida.
Kalur tahab teada, kus kala liigub. Teadlane tahab teada, kui palju kala meres on, kuidas varu muutub ja kas püügikoormus on jätkusuutlik. Otsustajal on omakorda vaja piisavalt täpset teadmist, et püügivõimalused ei põhineks oletustel. Kõigil kolmel on seega üks ühine vajadus: võimalikult hea pilt sellest, mis toimub veepinna all.
Liivi lahel püütakse sellele vajadusele vastata AUTOFISHi projektis, kus Tartu Ülikooli Eesti mereinstituut ja Läti teadusinstituut BIOR arendavad ning katsetavad mehitamata uurimisalust ehk USV-d. Eesmärk ei ole ehitada lihtsalt põnevat mererobotit, vaid uurida, kas selline alus võiks täiendada seniseid kalavarude seiremeetodeid ja tulevikus aidata ka kutselistel kaluritel kala otsimisele kuluvat aega ja kütusekulu vähendada.
Artikkel jätkub pärast reklaami
Liivi laht ei tunne riigipiiri
Liivi lahe räim ja kilu liiguvad Eesti ja Läti vete vahel sõltumata sellest, kuhu on merekaardil tõmmatud riigipiir. Seetõttu ei saa kumbki riik neid varusid üksinda terviklikult uurida ega majandada. Liivi lahe pelaagiliste kalavarude, ennekõike räime, seire ja varu olukorra hindamine eeldab võrreldavaid andmeid, ühiseid uuringuid ning Eesti ja Läti teadlaste koostööd.
Räimevaru hindamise üks tähtsamaid lähteallikaid on iga-aastane Eesti–Läti ühine hüdroakustiline uuring. Lihtsustatult öeldes sõidab uurimislaev mööda kindlaksmääratud marsruuti ja saadab kajaloodiga vette helisignaale. Kaladelt ja kalaparvedelt tagasi peegelduva heli põhjal saab hinnata, kui palju kala uuritud piirkonnas leidub ning kuidas see on ruumis jaotunud. Kajalood üksi ei ütle aga alati kindlalt, millise kalaliigi või vanusrühmaga on tegemist. Seetõttu tehakse akustiliste mõõtmiste kõrval traalpüüke, mille abil saadakse teavet kalade liigilise koosseisu, pikkuse, vanuse ja muude bioloogiliste näitajate kohta. Mehitamata uurimisalus Heli annab pildi sellest, kui palju midagi vees leidub, traaliproov aitab kindlaks teha, mida täpselt mõõdeti.
Praegused mereseired sõltuvad suurel määral uurimislaevadest. Need on võimekad, kuid nende kasutamine on kallis. Tänapäevaste uurimislaevade merepäeva maksumus ulatub sageli kümnetesse tuhandetesse eurodesse. Kulud tekivad kütusest, meeskonnast, sadamatasudest, hooldusest ja laeva käigushoidmisest. Kui ühe merepäeva hind on kõrge, seab see paratamatult piiri sellele, kui sageli ja kui suurt ala saab uurida.
Mehitamata uurimisaluse tugevused ja nõrkused
+ Ohutusega seotud küsimused. Puudub vajadus meeskonna järele, alust opereerib distantsilt üks inimene.
+ Kütuse, meeskonna palkade, sadamatasude, hoolduse ja suure laeva käigushoidmisega seotud kulude kokkuhoid.
+ Võimaldab kalavarusid seirata ka madalamas vees, kuhu suure laevaga lihtsasti ei pääse. Mingitel perioodidel asub palju kala 20 m sügavusjoonest madalamal, sageli vaid 4–5-meetrises vees, kus traalimine on keelatud.
– Õiguslikud piirangud – USV-ga päris igal pool sõita ei tohi. Eestis on vastavad kokkulepped olemas, aga Lätis aga on asi keerulisem.
– Tänu aluse väikesetele mõõtmetele on USV tuule ja lainete poolt liialt mõjutatav. Suure lainetusega hakkab kajaloodi kogutavatesse andmetesse tekkima palju müra, sest alus kõigub liialt.
– Katamaraan-tüüpi kere eripäradest tulenevalt on aluse liikumiskiirus aeglane – üle 7 sõlme see ei liigu.
Väike alus ei pea suurt laeva täielikult asendama
AUTOFISHi keskmes olev USV on sisuliselt väike mehitamata uurimisplatvorm. Selle pardal saab kasutada kalade ja kalaparvede tuvastamiseks sobivaid sonareid ning alus võib liikuda mööda etteantud mõõtetrassi ilma pardal viibiva meeskonnata.
See mõistagi ei tähenda, et suured uurimislaevad võiks homme sadamasse jätta. Uurimislaev suudab teha traalpüüke, võtta mitmesuguseid proove, töötada keerulisemates tingimustes ning majutada teadlasi ja meeskonda. Väikese autonoomse aluse väärtus seisneb pigem võimaluses võtta enda kanda osa mõõtmistööst. Näiteks võib USV liikuda mööda etteantud transekte, korrata mõõtmisi sagedamini või uurida piirkondi ja kellaaegu, mille lisamine suure uurimislaeva töökavasse oleks liiga kulukas. Nii võiks suur laev keskenduda ülesannetele, mida väike alus teha ei saa. Projekti esialgne mõte ongi kasutada USV-d uue, keskkonnasäästlikuma lisaplatvormina, mitte käsitleda seda üks ühele kogu senise seiresüsteemi asendajana. Lõplik hinnang sõltub andmeanalüüsist ja sellest, kui hästi sobivad mehitamata alusega saadud tulemused kokku tavapäraste akustiliste ja traaluuringute tulemustega.

- Traali väljavõtmine Poola uurimislaeval Baltica. Tänapäevaste uurimislaevade merepäeva maksumus ulatub sageli kümnetesse tuhandetesse eurodesse. Mehitamata uurimisalus aitab eeldatavalt kalavarude seirega seotud kulusid kokku hoida.
- Foto: Elor Sepp
Meri paneb inseneritöö kiiresti proovile
Ranniku lähedal toimiv prototüüp ei ole automaatselt avamereks valmis. Liivi lahel peab alus tulema toime tuule, lainetuse, hoovuste, pika tööaja ja muutuva sidekvaliteediga. Lisaks peab alati olema läbi mõeldud, mis saab tehnilise rikke korral.
Projektis kaardistati need vajadused koos teadlaste, inseneride, ametiasutuste ja kalandussektori esindajatega. Selgus, et avamerel töötamiseks vajas aluse prototüüp võimsamaid mootoreid ja suuremat energiavaru. Keerulises navigatsiooniolukorras peab jõuseadmel olema piisavalt varu, et alus suudaks tugeva tuule ja lainetusega juhitavuse säilitada. Samuti võeti arvesse nõuet, et operatsiooni ajal peab olema valmis pääste- või saatepaat, mis saaks tehnilise rikke korral USV kiiresti pukseerida.
Tehnoloogia arendamisel ei piisa sellest, et uus mootor käivitub ja sideühendus töötab sadamas. Usaldusväärsus tuleb tõestada päris merel, erinevates ilmaoludes ja piisavalt pika tööaja jooksul.
Artikkel jätkub pärast reklaami
Neli katset merel ja suur hulk analüüsitavaid andmeid
Projekti kahe välihooaja jooksul viidi läbi mitu sonaripõhist pilootuuringut. Ühised uuringuperioodid kestsid mõlemal hooajal kümme päeva ning tööd tegid Eesti ja Läti teadlased ühiselt. Tavapärase akustilise traaluuringu kõrval koguti andmeid USV abil, et hiljem võrrelda platvorme ja uuringukorralduse variante. Katsetes pöörati tähelepanu ka madalatele aladele ja öistele mõõtmistele. Öine katse tehti samal ajal kombineeritud akustilise traaluuringuga, mis võimaldab võrrelda päevaseid ja öiseid andmeid ning hinnata, kuidas mõjutab uuringu kellaaeg saadavat pilti kalade paiknemisest.
Praeguseks on projekt jõudnud etappi, kus kõige tähtsam töö toimub suures osas arvutis. Teadlased ühendavad eri uuringute andmestikke, võrdlevad statistilisi meetodeid ja hindavad, kuidas 2024. aasta tulemuste põhjal muudetud uuringudisain töötas 2025. aasta välitöödel. Seega ei ole veel aus öelda, et USV sobivus regulaarseks kalavarude hindamiseks on lõplikult tõestatud. Küll aga on olemas piisavalt ulatuslik andmestik, et seda küsimust teaduslikult hinnata. Lõplikud järeldused ja soovitused valmivad projekti järgmistes etappides.
Miks mõõta kala ka öösel?
Kalaparv ei ole merepõhja külge kinnitatud objekt. Kala liigub, reageerib valgusele, temperatuurile, toidule, röövloomadele, laevadele jm keskkonnatingimustele. Päeval võib parv olla tihedam või paikneda sügavamal, öösel hajuda või tõusta teise veekihti. See tähendab, et sama piirkonna mõõtmine erineval kellaajal võib anda erineva tulemuse. Erinevus ei pruugi olla mõõtmisviga, vaid kala tegelik käitumine. Kalavaru hindamise seisukohalt tekib seetõttu oluline küsimus: millal annab uuring kõige võrreldavama ja usaldusväärsema pildi? Kui uuringu ajastus mõjutab tulemust, peab teadma, milline osa erinevusest tuleneb varu muutumisest ja milline kala ööpäevasest käitumisest.
Mehitamata aluse eelis võib siin olla paindlikkus. Kui iga lisatund merel ei nõua suure uurimislaeva ja kogu selle meeskonna tööd, on lihtsam mõõta sama piirkonda mitu korda või jätkata uuringut öösel. AUTOFISHi päevaste ja öiste katsete eesmärk ongi anda sellele võimalusele arvuline hinnang, mitte piirduda tehnoloogilise oletusega.’

- USV-d ei kõrvalda meretöö riske täielikult, sest alust tuleb käitada, valvata, merre lasta ja vajaduse korral päästa, kuid võib vähendada inimeste viibimist väikestel alustel keerulistes oludes.
- Foto: Elor Sepp
Kas sama tehnoloogia võiks aidata kalurit?
Kutselise kalapüügi vaatest on USV kõige otsesem võimalik kasu kala otsimisele kuluva sõiduaja vähendamine. Kui väiksem ja säästlikum alus leiaks püügiks sobiva kalakoondise enne suure traaleri teele asumist, võiks see tähendada vähem kütust, väiksemat ajakulu ja väiksemat müra meres.
Projekti algses plaanis hinnati, et uurimis- ja kalalaevad võivad kulutada kala otsimisele sõltuvalt tingimustest olulise osa tööajast. Taotluses esitatud esialgse hinnangu järgi võiks USV kasutamine just otsingufaasis vähendada fossiilkütuse kasutamist väga suurel määral, kuid see oli projekti alustamisel püstitatud hinnang, mitte veel katsetega kinnitatud lõpptulemus.

- Juhtimisprogrammi navigatsioonivaade. Siin joonistatakse kaardile ja saadetakse USV-le planeeritud marsruut.
- Foto: Elor Sepp
Siin on projekt toonud esile ka ühe huvitava ja väga praktilise õppetunni – tehniline võimalus ei tähenda automaatselt, et selle järele on just praegu turul suur vajadus. Viimase aruande põhjal on suur osa kogu Läänemere räime ja kilu varudest viimastel aastatel paiknenud suhteliselt lähedal Eesti rannikule ja seega ka praegustele kalasadamatele. Sellises olukorras ei pea kalalaevad parvede leidmiseks tegema väga pikki otsingusõite ning eraldi autonoomsesse otsingualusesse investeerimise majanduslik kasu võib olla piiratud. Projekti meeskond peab sellist jaotust võimalikuks ajutiseks nähtuseks, kuid tulevast paiknemist ei saa ette ennustada.
Kaluri seisukohalt on see aus ja vajalik järeldus. Uus seade tasub kasutusele võtta siis, kui see lahendab reaalse probleemi ja säästab rohkem, kui maksab selle soetamine, hooldamine ja kasutamine. Samas võib tehnoloogia väärtus kasvada kiiresti, kui kalade paiknemine muutub, kütuse hind tõuseb või püügipiirkondi hakkavad mõjutama näiteks meretuulepargid jt merekasutused. Sellisel juhul võivad paremad ja sagedasemad levikuandmed olla vajalikud nii kalapüügi kavandamiseks kui ka merealade keskkonnamõju hindamiseks.
Artikkel jätkub pärast reklaami

- Teadlased mehitamata uurimisaluse Heli tarkvara seadistamas.
- Foto: Elor Sepp
Vaiksem alus võib anda ka täpsema pildi
USV keskkonnakasu ei piirdu üksnes väiksema kütusekuluga. Väike elektrilise jõuülekandega või hübriidlahendust kasutav alus võib olla suurest laevast vaiksem ning see võib olla oluline ka mõõtetulemuste seisukohalt. Laevamüra võib kalade käitumist mõjutada, mistõttu tekib küsimus, kas mõõtevahend ise muudab seda, mida ta mõõta püüab. Kui kala eemaldub mürarikkast alusest või muudab oma paiknemist, võib osa parvest jääda valesti hinnatuks.
Väikese ja vaiksema platvormi kasutamine võib seda häiringut vähendada, kuigi ka selle eelise ulatus tuleb katsetega kindlaks määrata. Projekti eesmärk ongi hinnata USV-d mitte ainult odavama aluse, vaid võimaliku metoodilise täiendusena, mis võiks muuta uuringuid paindlikumaks ja mõnel juhul ka representatiivsemaks.
Lisaks tähendab mehitamata alus seda, et inimest ei pea saatma pardal igale mõõtetrassile. See ei kõrvalda meretöö riske täielikult, sest alust tuleb käitada, valvata, merre lasta ja vajaduse korral päästa, kuid võib vähendada inimeste viibimist väikestel alustel keerulistes oludes.
Hea kalavarude hinnang on kaluri huvides
Kalavarude teaduslik hinnang võib tunduda kalurile kauge protsessina seni, kuni selle tulemus jõuab püügikvooti. Kvoodi taga oleva numbri kujunemine algab merel tehtud mõõtmisest. Kui uuringute ruumiline katvus on vähene või nende ajastus ei sobi hästi kala käitumisega, kasvab hinnangu ebakindlus. Kui eri aastate tulemused kõiguvad osaliselt metoodilistel põhjustel, võivad kõikuda ka varuhinnangud ja püügivõimalused. AUTOFISHi projekti vajadusena tuuaksegi esile Liivi lahe pelaagiliste kalavarude hinnangute kõikumine ning vajadus parandada akustiliste uuringute ajastust ja katvust.
Odavam mõõteplatvorm ei tähenda seega ainult kokkuhoidu teadusasutuse eelarves. Kui sama raha eest saab merd mõõta sagedamini, tihedamalt või pikema aja jooksul, suureneb teadusliku info hulk. Paremad lähteandmed toetavad omakorda stabiilsemaid ja põhjendatumaid majandamisotsuseid. See ei tähenda siiski, et rohkem mõõtmisi lahendaks kõik kalavarude hindamise probleemid. Meres toimuvad muutused võivadki olla kiired ja suured. Siiski aitab parem andmestik eristada tegelikku muutust sellest, mis võib tuleneda uuringu ajastusest, ruumilisest katvusest või kasutatud platvormist.

- Liivi lahe räim ja kilu liiguvad Eesti ja Läti vete vahel sõltumata sellest, kuhu on merekaardil tõmmatud riigipiir. Nende liikide seire saab efektiivne olla vaid kahe riigi koostöös ning seirevõimaluste parandamine on ka üks projekti eesmärke.
- Foto: Elor Sepp
Robot ei otsusta, kui palju kala püüda
Autonoomne alus võib läbi viia mõõtmisi, kuid ta ei otsusta, milline peaks olema püügikvoot. Ta ei asenda teadlast, kes peab sonaripildi siduma bioloogiliste proovidega, hindama andmete kvaliteeti, analüüsima ebakindlust ja võrdlema tulemusi varasemate aastatega. Samuti ei asenda USV kaluri kogemust – kalur loeb merd, ilma, hoovust ja kala käitumist viisil, mida ükski automaatne süsteem tervikuna ei korda. Küll aga võiks USV olla uus tööriist nende teadmiste vahel. Teadlase jaoks on see platvorm, millega koguda rohkem või paindlikumalt andmeid, kaluri jaoks võiks olla aga luuraja, mis aitab enne suure laeva teele saatmist hinnata, kas valitud piirkonnas üldse on kala. Otsustaja jaoks võib see tähendada tihedamat infovoogu mere seisundi kohta. Alles pärast põhjalikku analüüsi saab vastata põhiküsimustele: milliseid töid võib USV usaldusväärselt teha, millal on vaja suurt uurimislaeva, kui suur on tegelik kokkuhoid ja kas lahendus on ka kalurile mõistlik.
Kõige tõenäolisem tulevikupilt ei ole meri, kus suuri uurimislaevu enam pole ja kogu töö teevad robotid. Pigem hakkavad erinevad platvormid töötama koos. Suur uurimislaev võtab merest bioloogilised proovid ja teostab keerukamad mõõtmised. Mehitamata alus katab täiendavaid transekte, kontrollib madalamaid alasid või jätkab mõõtmist ajal, mil suure laeva kasutamine oleks liiga kallis. Kalurid annavad püükidest ja kalade paiknemisest praktilist teavet. Teadlased ühendavad need andmed tervikuks.
Sellise süsteemi suurim väärtus ei pruugi olla üks kiire kokkuhoid. Olulisem võib olla võimalus vaadata merre sagedamini ja märgata muutusi varem. Kalavarude majandamisel ei saa otsuseid teha üksnes selle järgi, kus oli kala eile – vaja on mõista, kuidas muutub kogu varu. Kui väike mehitamata alus aitab seda pilti muuta tihedamaks, täpsemaks ja keskkonnasäästlikumaks, on ta merel palju enamat kui tehnoloogiline mänguasi. Ta on uus silmapaar vee kohal, mis aitab paremini näha vee alla.
• Projekti akronüüm: AUTOFISH.
• Täisnimi: „Sustainable fisheries management and economical fishery through cross-border cooperation and implementation of an autonomous surface research vessel“.
• Kestus: 36 kuud.
• Juhtpartner: Tartu Ülikooli Eesti mereinstituut.
• Läti partner: teadusinstituut BIOR.
• Uurimisala: Liivi laht.
• Põhitähelepanu: räime ja kilu akustiline seire, USV arendamine ning uue ja tavapärase seiremetoodika võrdlemine.
• Kavandatud põhitulemus: keskkonnasäästlikum lisaplatvorm kalavarude uurimiseks ja võimalikuks kalaotsinguks kutselises kalapüügis.
• Projekt AUTOFISH viiakse ellu Interreg VI-A Eesti–Läti programmi 2021–2027 toel.
See teema pakub huvi? Hakka neid märksõnu jälgima ja saad alati teavituse, kui sel teemal ilmub midagi uut!