ポップアップ衛星アーカイブタグ

ポップアップ衛星アーカイブタグ（PSAT ）は、海洋動物（通常は大型で回遊性）の動きを追跡するために使用されます。PSAT（一般にPATタグとも呼ばれる）は、収集したデータをアルゴス衛星システム経由で送信する手段を備えたアーカイブタグ（またはデータロガー）です。データはタグに物理的に保存されますが、その主な利点は、アーカイブタグのように物理的に取り出す必要がないため、動物の行動や回遊を研究するための実用的な漁業に依存しないツールになることです。これらは、マンボウ、[ 1 ^{] 、}カジキ、ヨシキリザメ、クロマグロ、メカジキ、ウミガメなど、いくつかの種の移動を追跡するために使用されています。位置、深度、温度、酸素レベル、体の動きのデータは、回遊パターン、季節的な摂食行動、日常の習慣、キャッチアンドリリース後の生存などに関する質問に答えるために使用されます。^[2]

衛星タグは、一般的に、データロギングセクション、リリースセクション、フロート、アンテナなど、いくつかのコンポーネントで構成されています。リリースセクションには、エネルギーによって飛び出すリリースセクションや、事前に設定された日付または指定された期間後に活発に腐食する腐食性ピンが含まれます。衛星タグの使用上の制限としては、深度制限 (2000 メートル)、コスト (499 ドル～ 4000 ドル以上)、環境問題 (生物付着) による損失の脆弱性、または捕食動物による摂取による早期リリースなどがあります。

PSAT が採用する水中地理位置特定には 2 つの方法があります。最初の方法は、光に基づく地理位置特定で、1 日の長さと正午の時刻の計算を使用して、水中にあるタグの位置を推定します。この方法には、光の浸透に関する機能的な深度制限があり、数メートルから数百メートル以上まで浅い場合があります。光に基づく地理位置特定推定は通常、海面温度などの追加の衛星データや、水深測量、陸地回避、タグを付けられた動物の物理的制限などのその他の利用可能なデータ入力と組み合わされます。もう 1 つの方法は、周囲光と地球の磁場を測定することです。この方法には、最大深度制限と同等の機能的な深度制限があり、通常は 1800 メートルです。磁気に基づく地理位置特定は、通常、追加の衛星データやその他の入力と組み合わされず、緯度の推定には地球の磁場、経度の推定には光 (正午の時刻) に依存します。

ポップアップ式衛星タグの長さは、約 125 ～ 215 mm (4.9 ～ 8.5 インチ)、重量は空中で 36 ～ 108 グラムです。タグは、魚のサイズに比べて小さく、魚の総重量の 3 ～ 5% 程度でなければならず、通常の行動を妨げません。

これらのタグは、温度、磁気、加速度、光レベル、酸素レベル、圧力などの情報を、数秒から数時間の設定された間隔で記録します。^[3] データは数週間または数か月間収集されることがよくありますが、メモリ技術の新しい進歩により、microSDカードタグは数世紀にわたってデータを保存できます。PSATは不揮発性メモリにデータを記録するため、電源が故障してもデータは保持されます。

PSAT は、取り付けられていた動物から切り離されると、水面に浮かび上がり、401.65 MHz +/- の周波数でアルゴス衛星にデータを送信し始めます。したがって、データを取得するためにタグを物理的に回収する必要はありません。魚の移動の開始場所と終了場所を示す要約データは、通常、約 7 日以内にタグから回収されますが、タグは魚から切り離された後も数か月にわたって大量の海洋データを送信できます。

PSAT 技術の限界は、電源の故障による損失、生物付着などの環境の影響、捕食動物による摂取、深度制限、およびコストです。ほとんどの PSAT には、早期リリースとデータ送信をトリガーする損傷または最適ではない状態を検出するように設計された内部ソフトウェアがあります。たとえば、PSAT はモデルに応じて 2,000 ～ 2,500 メートル (6,600 ～ 8,200 フィート) の深さまでの圧力に耐えることができます。データが一定期間圧力 (深度) の変化を示していない場合、時期尚早なリリース (タグが魚から早く抜ける) またはタグが取り付けられていた動物の死亡により、早期リリースがトリガーされる可能性があります。このような内部チェックにより、研究者は予期しないまたは望ましくないイベントに気付くことができます。捕食動物による摂取は、タグに報告を強制するという意味で検出するのがより困難です。しかし、データ処理では、捕食者の体内にいる間は光がすぐに失われ、温度が上昇して安定することが示されています。^[4]

水中の動物の位置を特定する最も一般的な方法は、タグが一日を通して光のレベルを取得する必要があります。タグが最初の光を観測した時から最後の光を観測するまでの一日の長さを観測することで、タグは緯度の位置を特定できます (精度は 1 度以上)。タグは一日の長さから正午の時間を計算し、それを経度の位置に変換します (精度は平均約 0.5 度または 30～50 海里)。この地理位置特定方法は、水面近くの透明な水域に生息する動物に適しています。水深が深い場合や濁った水域では、光が減衰するため、光に基づく地理位置特定はうまく機能しません。また、一日の長さが世界的に均一になる春分・秋分・冬分の間もうまく機能しません。この技術のメーカーには、Wildlife Computers、Microwave Telemetry、Lotek Wireless などがあります。Star-Oddi は、ポップアップ衛星タグも開発中です。

地理位置特定への別のアプローチは、光と磁気を結合します。この方法では、緯度を推定するために地球全体の磁場を測定し、経度には光に基づく正午の検出を使用します。これらのタグは、内蔵の磁力計で一日を通して地球の磁場を測定し、その平均値をタグの毎日の位置情報として使用します。この方法の平均精度は約 35 海里です。この技術の製造元には、Desert Star Systems などがあります。

• 音響タグ
• アルゴスシステム
• 動物の移動追跡
• データ保存タグ
• GISと水生科学

• デザートスターシステムズが提供するさまざまなPSAT製品
• Microwave Telemetry, Inc. が提供する PSAT の説明と仕様。
• Microwave Telemetry, Inc. が提供する小型 PSAT の説明と仕様。
• Wildlife Computersが提供するPSAT製品の仕様
• Wildlife Computers が提供する小型の「miniPAT」の説明
• Lotek 社製 PSAT の仕様と説明。