Электромагнитная защита от акул: устройства Ocean Guardian

Введение

Персональное устройство для отпугивания акул электромагнитным полем

Ocean Guardian – производитель устройств отпугивания акул Shark Shield. Электронные устройства Ocean Guardian создают электромагнитное поле для предотвращения нападения акул и используются серферами, дайверами, сноркелерами, подводными охотниками, рыбаками с каяков, в зонах плавания у лодок, а также для океанской рыбалки. Оно считается одним из немногих электрических устройств на рынке, прошедших независимые испытания для определения эффективности в предотвращении нападений акул. При этом отмечается, что технология Shark Shield не всегда эффективна во всех ситуациях.

История

Оригинальная волновая форма, используемая в технологии отпугивания акул, была разработана тремя изобретателями – Грэмом Чартером, Шерманом Рипли и Норманом Старки, и выпущена в 1995 году компанией POD Holdings Ltd, совместным предприятием, частично принадлежащим Совету по охране акул провинции Наталь и правительству Южной Африки. В конце 1990-х годов Совет по охране акул Квазулу-Натал разработал первый электрический отпугиватель акул – SharkPOD (защитное океаническое устройство или просто POD) и SURF7, предназначенный для установки на доску для серфинга или паддлборд, чтобы обеспечить защиту серферов от акул. Технология Shark Shield была дополнительно разработана австралийской компанией SeaChange Technology Holdings Pty Ltd и коммерциализирована ее торговой компанией Shark Shield Pty Ltd, основанной в октябре 2006 года. В 2018 году SeaChange Technology Holdings Pty Ltd сменила название на Ocean Guardian Holdings Limited, а Shark Shield Pty Ltd стала торговать под брендом Ocean Guardian. В 2016 году, при финансировании исследований и разработок со стороны правительства Западной Австралии, Ocean Guardian представила FREEDOM+ Surf – продукт, разработанный в партнерстве с двукратным чемпионом мира по серфингу Томом Кэрролом, специально для серферов. Новая конструкция избавилась от задней антенны старой модели SURF7, заменив ее тонкой антенной на нижней стороне доски для серфинга, а полностью переносимый модуль питания разместился в задней части упора для ноги. В январе 2019 года компания анонсировала первый в мире портативный электрический отпугиватель акул на основе технологии Shark Shield – eSPEAR. eSPEAR предназначен в первую очередь для подводных охотников, дайверов и снорклингистов. Линейка продуктов Ocean Guardian была расширена, включив BOAT01 для создания безопасной зоны для плавания вокруг судов и FISH01 для помощи океанским рыбакам в вываживании улова, не рискуя быть атакованными акулами. 26 мая 2017 года правительство Западной Австралии ввело потребительскую скидку в размере 200 долларов на научно доказанные электрические отпугиватели акул. Ocean Guardian FREEDOM7 и FREEDOM+ Surf – единственные одобренные продукты. Помимо традиционных водных видов спорта, продукция Ocean Guardian используется различными государственными органами, включая полицию и военно-морские силы, и применялась членами съемочной группы при создании фильмов "Мелководье" и "USS Indianapolis: Мужество". Диана Найад, пловчиха на длинные дистанции, использовала Shark Shield во время своего заплыва из Кубы на Флориду без защитной клетки.

The original waveform used in the shark repelling technology was devised by three inventors, Graeme Charter, Sherman Ripley, and Norman Starkey, and released in 1995 by POD Holdings Ltd, a joint venture company partly owned by the Natal Sharks Board and the South African government. In the late 1990s the KwaZulu Natal Sharks Board developed the first electrical shark deterrent, the SharkPOD (protective oceanic device or simply POD). and the SURF7, designed to be fitted onto a surfboard or stand up paddleboard to offer surfers protection from sharks. The Shark Shield technology was further developed by the Australian company SeaChange Technology Holdings Pty Ltd, and commercialized by its trading company Shark Shield Pty Ltd established in October 2006. SeaChange Technology Holdings Pty Ltd changed its name to Ocean Guardian Holdings Limited in 2018 with Shark Shield Pty Ltd trading as Ocean Guardian. In 2016, with research and development funding from the Western Australian government, Ocean Guardian announced the FREEDOM+ Surf a product designed in partnership with two times World Champion surfer Tom Carroll specifically designed for surfers. The new design removed the trailing antenna of the older SURF7 being replaced with a sticker thin antenna on the underside of the surfboard, with the fully transferable power module located in the kicker of the tail pad. In January 2019 the company announced the world's first handheld electrical shark deterrent based on Shark Shield technology called the eSPEAR. The eSPEAR is designed primarily for spearfishermen, divers and snorkelers. The Ocean Guardian product line was further expanded to include the BOAT01 to create a safe swimming area around vessels, and the FISH01 to assist ocean fishermen land their catch without being taken by sharks. On May 26, 2017 the Western Australian government implemented a $200 consumer rebate for scientifically proven electrical shark deterrents. The Ocean Guardian FREEDOM7 and FREEDOM+ Surf are the only products approved. In addition to traditional ocean sports, Ocean Guardian products are in use with various government bodies including police and navies, and were used by production members in the filming of both The Shallows and USS Indianapolis: Men of Courage. Long distance swimmer, Diana Nyad, in her swim crossing from Cuba to Florida without a cage, used Shark Shield.

Функциональность

У всех хрящевых рыб в рылах расположены высокочувствительные электрические рецепторы, называемые ампулами Лоренцини. Эти крошечные мешочки, заполненные гелем, воспринимают электрический ток от добычи на очень близком расстоянии, обычно менее одного метра. Желе обладает высокой проводимостью и позволяет электрическому потенциалу в месте открытия поры передаваться в ампулу. Они используют эти датчики ближнего действия при кормлении или поиске пищи. Они не используют электрические рецепторы для отслеживания живых объектов на больших расстояниях; другие чувства, такие как слух и обоняние, являются основными факторами. Устройства Ocean Guardian создают электрическое поле, которое вызывает неприятные ощущения, воздействуя на ампулы Лоренцини акулы. Когда акула попадает в зону действия поля, у нее возникают неконтролируемые мышечные спазмы, заставляющие ее покинуть эту область. Поле проецируется из двух электродов, которые создают эллиптическое поле, окружающее пользователя. Для создания поля оба электрода должны быть погружены в воду. Исследования, проведенные Южно-Африканским национальным космическим агентством в 2012 году, оценили диаметр электрического поля Shark Shield примерно в 4–5 м. В то время как акулы привлекаются электромагнитными импульсами, производимыми потенциальной добычей, электронное поле, излучаемое Shark Shield, не привлекает акул к устройству и, следовательно, не увеличивает риск привлечения акул вблизи пользователя. Сенсорные органы акулы чрезвычайно чувствительны к низким градиентам напряжения (> 5 нВ/см), что позволяет им обнаруживать очень низкочастотные электронные поля между 1 и 8 Гц на коротком расстоянии, после чего другие чувства (зрение, хеморецепция и механорецепция) помогают акуле захватить добычу. Научные исследования, моделирующие этот эффект, показывают, что выходная мощность на расстоянии 3 м значительно превышает мощность, производимую добычей, и существенно снижается за пределами радиуса 6 м, где она выходит за пределы способности акулы к обнаружению на коротком расстоянии. В 2003 году К. Ф. Смит, Департамент статистики, Университет Претории, Южная Африка, и В. Педдеморз, Департамент зоологии, Университет Дурбана Вествилл, Южная Африка (Педдеморз в то время работал в Совете по акулам Наталь), исследовали тему "Оценка вероятности нападения акулы при использовании электрического репеллента". В двух сериях тестов SharkPOD были собраны данные о времени, необходимом для атаки на приманку, в выключенном и (активном) режимах. Выводы были сделаны отдельно после завершения первого эксперимента (в котором 8 атак были успешными в 98 пятиминутных активных периодах) и после завершения второго эксперимента (в котором не было зарегистрировано успешных атак в 24 десятиминутных активных периодах). В целом, вероятность нападения в течение не более 5 минут снизилась примерно с 0,70 в выключенном режиме до примерно 0,08 в включенном режиме, а в течение не более 10 минут – с 0,90 до 0,16. В 2010 году SafeWork South Australia, правительственное агентство, ответственное за администрирование законов об охране труда, технике безопасности и благополучии в Южной Австралии, поручило Южно-Австралийскому институту исследований и разработок провести исследование эффективности продукта Shark Shield FREEDOM7. Исследовательская группа провела полевые эксперименты, проверяя реакцию белых акул на статическую приманку (естественную добычу) и динамически буксируемую имитацию тюленя на островах Нептун, Южная Австралия, и острове Seal, Южная Африка, соответственно, документируя свои результаты в исследовательском отчете под названием: "Влияние электрического сдерживающего устройства Shark Shield на поведение белых акул (Carcharodon carcharias)". В общей сложности было проведено 116 испытаний со статической приманкой на островах Нептун, Южная Австралия, и 189 буксировок с использованием имитации тюленя возле острова Seal, Южная Африка. Доля съеденной приманки во время испытаний со статической приманкой не была затронута сдерживающим средством. Сдерживающее средство увеличило время, необходимое для съедания статической приманки, и количество взаимодействий при каждом приближении. Эффект от Shark ShieldTM был непостоянен для всех акул. Количество взаимодействий в пределах 2 м от сдерживающего средства уменьшилось при его активации. При динамической буксировке имитации тюленя не наблюдалось прорывов и только два поверхностных взаимодействия при включенном сдерживающем средстве по сравнению с 16 прорывами и 27 поверхностными взаимодействиями при выключенном сдерживающем средстве. Хотя детальные данные о позиционировании и наличии/отсутствии, собранные для оценки потенциала устройства привлекать белых акул, были ограничены одной поездкой, наши результаты не показали, что акулы привлекаются к сдерживающему средству. Сдерживающее средство оказывало влияние на поведение белых акул, но не останавливало и не отпугивало их во всех ситуациях. В июле 2016 года исследователи акул из Нейроэкологической группы Университета Западной Австралии опубликовали исследование эффективности сдерживающего устройства Shark Shield на PLOS ONE под названием "Как близко – слишком близко? Влияние нелетального электрического сдерживающего устройства для акул на поведение белых акул". Исследовательская группа финансировалась правительством Западной Австралии и включала директора Института океанов Университета Западной Австралии профессора Шона Коллина, доцента Натана Харта и доктора Райана Кемпстера. Используя модифицированную стереокамерную систему, исследователи количественно оценили поведенческие взаимодействия между белыми акулами (Carcharodon carcharias) и приманкой в присутствии коммерчески доступного персонального электрического сдерживающего устройства для акул (Shark Shield Freedom7). Стереокамерная система позволила оценить поведенческие реакции C. carcharias при столкновении с нелетальным электрическим полем, во много раз более сильным, чем то, которое они испытывают в природе. При первом зафиксированном столкновении все C. carcharias были отпугнуты на среднем (± стандартная ошибка) расстоянии 131 (± 10,3) см, что соответствовало среднему градиенту напряжения 9,7 (± 0,9) В/м. С каждым последующим столкновением их расстояние уменьшалось в среднем на 11,6 см, что соответствовало увеличению толерантности к электрическому полю в среднем на 2,6 (± 0,5) В/м за столкновение. Несмотря на увеличение толерантности, акулы продолжали отпугиваться от взаимодействия в течение всего периода каждого испытания в присутствии активного Shark Shield. Кроме того, полученные результаты не подтверждают теорию о том, что электрические сдерживающие устройства привлекают акул. Результаты этого исследования предоставляют количественные доказательства эффективности нелетального электрического сдерживающего устройства для акул, его влияния на поведение C. carcharias и точный метод тестирования других технологий сдерживания акул. В обзоре исследования Университета Западной Австралии 2016 года журнал Australian Geographic опубликовал статью под названием "Сдерживающее устройство для больших белых акул почти на 100% эффективно". В 2016 году исследование, проведенное австралийской группой по защите прав потребителей Choice, показало, что Ocean Guardian (Shark Shield) был единственным протестированным репеллентом для акул, который оказался эффективным. В 2018 году правительство штата Новый Южный Уэльс профинансировало исследование, проведенное Университетом Флиндерса, для проверки эффективности пяти персональных сдерживающих устройств для акул для серферов. Университет Флиндерса протестировал пять персональных сдерживающих устройств для акул, разработанных для серферов (Ocean Guardian FREEDOM+ Surf, Rpela, браслет SharkBanz, лиш SharkBanz, Chillax Wax), сравнивая процент съеденной приманки, расстояние до приманки, количество проходов и возможность наблюдения за реакцией акулы. Всего было проведено 297 успешных испытаний в Морском парке островов Нептун в Южной Австралии, в ходе которых 44 различные белые акулы (Carcharodon carcharias) взаимодействовали с приманкой, совершив в общей сложности 1413 проходов. Эффективность сдерживающих устройств была переменной, FREEDOM+ Surf оказал наибольшее влияние на поведение акул и снизил процент съеденной приманки с 96% (относительно контрольной доски) до 40%. Среднее расстояние от акул до доски увеличилось с 1,6 ± 0,1 м (контрольная доска) до 2,6 ± 0,1 м при активном FREEDOM Surf+. Другие сдерживающие устройства оказали ограниченное или измеримое воздействие на...

All chondrichthyans have highly sensitive electrical receptors called the "ampullae of Lorenzini" located in their snouts. These tiny gel filled sacs sense electric current from prey at very close distances, typically less than one meter. The jelly is highly conductive and allows the electrical potential at the opening of the pore to be transferred to the ampulla. They use these short range sensors when feeding or searching for food. They do not use electrical receptors to track animate objects over long distances; other senses such as audition and olfaction are the primary drivers. Ocean Guardian devices create an electrical field that creates an unpleasant sensation impacting the shark's ampullae of Lorenzini. When the shark comes into the range of the field, it experiences uncontrollable muscular spasms, causing it to flee the area. The field is projected from two electrodes, which create an elliptical field that surrounds the user. Both electrodes must be immersed in the water for the field to be created. Research conducted by the South African National Space Agency in 2012 estimated the Shark Shield electrical field to be about 4–5 m in diameter. While sharks are attracted to electromagnetic pulses produced by potential prey animals, the electronic field emitted by the Shark Shield does not attract sharks to the device, so would not increase the risk of attracting sharks to the vicinity of the user. A shark's sensory organs are acutely sensitive to low voltage gradients (> 5 nVcm), enabling them to detect very low frequency electronic fields between 1 and 8 Hz at short range, after which the other senses (sight, chemoreception, and mechanoreception) aid the shark in capturing its prey. Scientific studies modelling this effect show that the output produced at a 3 m distance is far greater than that produced by prey, and drops off significantly beyond a 6 m radius, where it is beyond the short range detection ability of a shark. In 2003, C F Smit, Department of Statistics, University of Pretoria, South Africa and V Peddemors, Department of Zoology, University of Durban Westville, South Africa (Peddemors was employed by the Natal Sharks Board at the time) researched "Estimating the Probability of a Shark Attack when using an Electric Repellent". In two series of tests of the SharkPOD, data were collected on the time needed to attack the bait, under power off and power on (active) conditions. Conclusions were separately drawn after completion of the first experiment (in which 8 attacks were successful in 98 five minute active periods), and after completion of the second experiment (in which no successful attacks were recorded in 24 ten minute active periods). In general, the probability of an attack in at most 5 minutes was reduced from about 0.70 in power off mode to about 0.08 in power on mode and in a period of at most 10 minutes from 0.90 to 0.16. In 2010, SafeWork South Australia, the government agency responsible for administering occupational health, safety, and welfare laws in South Australia, commissioned the South Australian Research and Development Institute to conduct a study into the effectiveness of the Shark Shield FREEDOM7 product. The research team conducted field experiments testing white shark response to both a static bait (natural prey) and a dynamically towed seal decoy at Neptune Islands, South Australia, and Seal Island, South Africa, respectively, documenting their findings in a research report titled: "Effects of the Shark Shield electric deterrent on the behaviour of white sharks (Carcharodon carcharias)". A total of 116 trials using a static bait were undertaken at the Neptune Islands, South Australia, and 189 tows were conducted using a seal decoy near Seal Island, South Africa. The proportion of baits taken during static bait trials was not affected by the deterrent. The deterrent increased the time it took to take a static bait, and the number of interactions per approach. The effect of the Shark ShieldTM was not uniform across all sharks. The number of interactions within 2 m of the deterrent decreased when it was activated. No breaches and only two surface interactions were observed during the dynamic seal decoy tows when the deterrent was activated, compared to 16 breaches and 27 surface interactions when the deterrent was not activated. Although the fine scale positioning and presence/absence data collected to assess the potential of the device to attract white sharks was limited to one trip, our results did not suggest that sharks were attracted to the deterrent. The deterrent had an effect on the behaviour of white sharks, but did not deter or repel them in all situations. In July 2016, shark researchers from the Neuroecology Group at the University of Western Australia had published a study into the effectiveness of the Shark Shield shark deterrent on PLOS ONE "How Close is too Close? The Effect of a Non Lethal Electric Shark Deterrent on White Shark Behaviour". The research team was funded by the Western Australian government and included UWA Oceans Institute Director Professor Shaun Collin, Associate Professor Nathan Hart and Dr Ryan Kempster. Using a modified stereo camera system, the research quantified behavioral interactions between white sharks (Carcharodon carcharias) and a baited target in the presence of a commercially available, personal electric shark deterrent (Shark Shield Freedom7). The stereo camera system enabled an assessment of the behavioral responses of C. carcharias when encountering a non lethal electric field many times stronger than what they would naturally experience. Upon their first observed encounter, all C. carcharias were repelled at a mean (± std. error) proximity of 131 (± 10.3) cm, which corresponded to a mean voltage gradient of 9.7 (± 0.9) V/m. With each subsequent encounter, their proximity decreased by an average of 11.6 cm, which corresponded to an increase in tolerance to the electric field by an average of 2.6 (± 0.5) V/m per encounter. Despite the increase in tolerance, sharks continued to be deterred from interacting for the duration of each trial in the presence of an active Shark Shield. Furthermore, the findings provide no support to the theory that electric deterrents attract sharks. The results of this study provide quantitative evidence of the effectiveness of a non lethal electric shark deterrent, its influence on the behaviour of C. carcharias, and an accurate method for testing other shark deterrent technologies. In reviewing the 2016 University of Western Australia research, the Australian Geographic magazine published an article titled “Great White Shark Deterrent almost 100 Per Cent Effective”. In 2016, a study conducted by the Australian consumer advocacy group Choice found that Ocean Guardian (Shark Shield) was the only independently tested shark repellent to be effective. In 2018 the New South Wales state government funded research conducted by Flinders University to test the Effectiveness of five personal shark deterrents for surfers. Flinders tested five personal shark deterrents developed for surfers Ocean Guardian FREEDOM+ Surf, Rpela, SharkBanz bracelet, SharkBanz surf leash, and Chillax Wax) by comparing the percentage of baits taken, distance to the bait, number of passes, and whether a shark reaction could be observed. There were a total of 297 successful trials at the Neptune Islands Group Marine Park in South Australia, during which 44 different white sharks (Carcharodon carcharias) interacted with the bait, making a total of 1413 passes. The effectiveness of the deterrents was variable, with the FREEDOM+ Surf affecting shark behaviour the most and reducing the percentage of bait taken from 96% (relative to the control board) to 40%. The mean distance of sharks to the board increased from 1.6 ± 0.1 m (control board) to 2.6 ± 0.1 m when the FREEDOM Surf+ was active. The other deterrents had limited or no measureable effect on white shark behaviour. Based on the power analyses, the smallest effect size that could be reliably detected was ~15%, which for the first time provides information about the effect size that a deterrent study can reliably detect.

Атаки акул с использованием продуктов Shark Shield

Известно о трех случаях гибели людей, связанных с технологией Shark Shield: Пол Бакленд (2002), Питер Кларксон (2011) и Гарри Джонсон (2020). Пол Бакленд использовал устройство Shark POD, которое являлось первой версией продукта, разработанной в Южной Африке. Коронер заключил, что устройство было надето неправильно, и сделал следующее предписание: «В соответствии с пунктом 25(2) Закона о коронерах, я рекомендую, чтобы коммерческие и любительские дайверы, работающие в водах, где существует риск присутствия акул, использовали отпугивающее акул устройство типа "Shark Pod" или "Shark Shield", при условии, что оборудование используется в соответствии с инструкциями производителя и остается включенным на протяжении всего времени пребывания в воде». Питер Кларксон всегда носил Shark Shield, что подтвердилось обнаружением небольших поплавков от хвоста устройства на поверхности воды после нападения. В заключении коронера основное упоминание о Shark Shield звучало так: «Мистер Кларксон всегда носил Shark Shield, который крепил к поясу. Это устройство, работающее от батарей, которое можно включать и выключать и предназначено для отпугивания акул при их приближении. Мистер Родд сообщил, что иногда мистер Кларксон выключал Shark Shield, находясь на дне, но в большинстве случаев включал его при погружении в воду и выключал, когда поднимался на поверхность. Мистер Родд не знал, был ли Shark Shield включен у мистера Кларксона в момент инцидента, произошедшего 17 февраля 2011 года».