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Titel: Fishing gear technology to mitigate harbour porpoise and seabird bycatch in the Baltic Sea: Gillnet modifications and alternative fishing gear fish pot
Sonstige Titel: Fischereifangtechnik zur Verringerung des Beifangs von Schweinswalen und Seevögeln in der Ostsee: Stellnetzmodifikation und alternatives Fanggerät Fischfalle
Sprache: Englisch
Autor*in: Chladek, Jérôme Christophe
Schlagwörter: porpoise; gillnet; fishpot; seabird; bycatch; Naturschutz
GND-Schlagwörter: FischereiGND
Erscheinungsdatum: 2022
Tag der mündlichen Prüfung: 2022-09-01
Gillnets are the main fishing gear for small scale fisheries (SSF) globally. They are affordable, easy to use, have a well-adjustable size selectivity and most importantly a high catch efficiency for their target species. In recent times, they are increasingly criticized for resulting in a significant amount of bycaught marine mammals, diving seabirds, and turtles, threatening many of those megafauna species. Gillnets have the highest bycatch intensity of all fishing gears for these taxa. In the Baltic Sea, gillnet fishing is used to fish i.a. cod (Gadus morhua), herring (Clupea harengus), turbot (Scophthalmus maximus), and plaice (Pleuronecta platessa). It causes considerable bycatch of harbour porpoises (Phocoena phocoena) and one the highest gillnet bycatch rates worldwide for diving seabirds in that sea basin. Several of these bird species and one of the two harbour porpoise sub-populations are classed as endangered and considered particularly threatened by gillnet bycatch. Baltic European Union Member States have legal obligations to mitigate the bycatch of these species.
This thesis focusses on bycatch mitigation approaches for the Baltic Sea. It starts from the assumption that gillnet bycatch is not solvable by one single technical solution. Rather, a “toolbox" of different measures is required.
In line with the toolbox thinking, the thesis took a two-pronged approach: In Part A, an acoustic device for mitigating western Baltic harbour porpoise bycatch in gillnet fishing was tested. In Part B, several alternative gears to gillnets were assessed through a literature review and discussions with gear technologists and fishers. Fish pots were identified as the most suited alternative for Baltic SSF. Cod pots (fish pots for targeting cod) were then developed further to increase their catch efficiency.
In Part A (Paper I), an improvement of the cetacean bycatch reduction technology pinger (acoustic deterrent devices attached to gillnets), the “Porpoise ALert” (now marketed as “porpoise-PAL” by manufacturer F3 Maritime Technology, “PAL” hereafter), was tested. Previous pingers emit artificial sounds with no biological significance for cetaceans. Concerns with view to their effectivity and other non-intended effects detrimental to cetaceans, such as habitat exclusion, have been raised. The PAL has been developed to avoid the pingers’ adverse effects. It is an acoustic device which emits a natural aversive communication signal of western Baltic harbour porpoises.
Central question in Part A was, if the PAL effectively reduces western Baltic harbour porpoises’ bycatch in commercial gillnet fisheries. A fisheries trial was undertaken with three commercial gillnet vessels conducting 778 trips during their standard gillnet fishing operations from 2014 to 2016. The bycatch probabilities of 1,120 PAL-equipped gillnet strings and of 1,529 simultaneously set control strings with no PAL-devices were compared.
In total, 18 harbour porpoises were bycaught in control strings, and five harbour porpoises were taken as bycatch in strings equipped with PALs. Using a generalised linear mixed model (GLMM), it is shown that PAL usage significantly reduces western Baltic harbour porpoise bycatch by 79.7% when spaced with maximum distance of 200 m in between PAL.
The results of Part A further revealed that increasing the distance between PAL-devices to 210 m reduces their bycatch reduction effect to 64.9 %. This adds to findings of studies investigating pingers that distance between acoustic devices is an important factor influencing their bycatch mitigation effect.
No indications were found that the PAL reduces target species catch – an important factor for the uptake of the PAL by gillnet fisheries. The fact that the PAL is currently used by over 100 German SSF vessels underlines the validity of this finding. In conclusion, the PAL significantly reduces harbour porpoise bycatch in gillnets deployed in the western Baltic Sea. It can be used for effective bycatch mitigation in that Sea region, with a comparable efficiency as conventional pingers.
The PAL is the first acoustic device which mitigates bycatch of a cetacean species using the species’ own communication signals. It is an important proof-of-concept opening a distinct new cetacean gillnet bycatch mitigation pathway to be explored in further studies.
While PAL and conventional pingers were not directly compared in this study, it is discussed if the PAL could have comparable or similar detrimental effects. This includes a discussion of a Before-After-Control-Impact (BACI) study of harbour porpoise distribution in the area where PAL are now being used by fishers. Results indicate that habitat displacement does not occur. Evidence is limited though and the BACI study also does not assess possible detrimental habituation to the PAL signal. Habitat displacement and habituation in relation to the PAL require further investigation.
Part B focussed on gear alternatives with lower bycatch risk compared to gillnets. Most gear alternatives are not widely used by SSF in the Baltic Sea because they are not as suitable for small vessels, and they often have low catch efficiency and thus lower economic revenue. They have furthermore lower versatility compared to gillnets. Some can only be deployed in certain areas, for instance only from the coast.
In a first step to find the most suitable alternative, gear alternatives to gillnets were systematically assessed against operational, economic, as well as environmental criteria. Information was collated through a literature review and discussions with gear technologists and professional fishers. The following gears were assessed: pneumatically liftable large scale traps, so-called “pontoon traps”; hook-based gears such as longlines and jigging machines; the active gear Danish seine; and fish pots. Fish pots were identified as the most appropriate alternative gear for Baltic SSF. They offer high versatility, delivery of high-quality catch, and can be used from the smallest fishing vessels. And most importantly in this context they have a low risk of seabird and harbour porpoise bycatch.
The key aim of the studies undertaken in Part B was to improve the catch efficiency of fish pots for cod fishing. This would increase their economic viability and thus their uptake by commercial fisheries. In a literature review of cod pot-catch efficiency studies, influencing factors of pot catch efficiency were identified. This review revealed that fish pot entrances are a key influencing factor. They should ideally lead to easy entry of fish approaching a pot and prohibit their subsequent escape. However, this is rarely attained.
The review further showed that most pot-catch efficiency studies are field trials comparing catches. During these trials, different fish pot types are used under the same conditions in one fishery. Their catch-per-unit-effort (CPUE), i.e., the fish caught per number of pots fished, is the main metric by which their catch efficiency is compared. They do not provide any information about how the target species interact with the fish pots. This information is essential for efficient gear development, including the increase of pot catch efficiency. Catch-comparisons have several other drawbacks, for instance varying fish densities around pots over time, or unknown size and condition of approaching fish.
To avoid these limitations of catch comparison studies, a new and more effective study method was developed: the net pen-based observation method. It allows direct comparison of the behaviour of fish in relation to pot characteristics and consists of physical and statistical elements. The physical setup consists of a custom-made fish pot with two easily exchangeable entrances and an underwater video system with long term recording capabilities. The video system has infrared light (IR) capabilities which allows for unobtrusive day- and night-time observation (Paper II). It allows recording all interactions of fish with the pot entrances, including successful as well as unsuccessful fish entry- and exit attempts. Pot and video system are placed in a net pen, in which fish can be set and their interactions with the pot observed. The statistical components of the method include an ethogram for fish-pot entrance interactions for describing and assessing observed fish interaction with the entrances. Observed entrance catch efficiency – a function of entry- as well as of exit probability through an entrance – is quantified and compared using a bundle of two further analysis methods. The statistical methods permit to “dissect” the event chains of fish interactions with the entrance. The reasons for the observed differences between the entrances can thus be pinpointed. For each experimental trial, the same number of fish are set into the net pen, assuring a constant fish presence at the pot for each trial.
The target species for pot catch efficiency improvements was cod, one of the main target species of Baltic Sea SSF at that time. Two studies were undertaken using this method to improve understanding of cod–pot entrance interaction and to then capitalize on that knowledge to improve cod pots. In the first study (Paper III), the influence of basic parameters of cod pot entrances on catch efficiency was assessed. Parameters analyses comprised funnel presence, funnel length and funnel colour, and funnel type. Fundamental findings were made which enhance the understanding of cod-pot entrance interactions: Foremost, a pronounced diurnal pattern of entrance interactions with few nocturnal entrance passages could be revealed. Also, an unobstructed view of the pot inside or pot outside when cod try to enter or exit the pot, was identified as key factor for entrance passage. Regarding the parameters analysed, it was shown that funnel presence increases cod entrance encounter rate by enlarging the outer opening of the entrance and channelling approaching cod towards the entrance opening. At the same time funnels decrease exit rates, assumedly by deflecting cod away from the inner entrance opening and by reducing the area in which the exit is perceptible to cod inside the pot. Funnels are thus crucial for maximising cod pot catch efficiency. Increasing funnel length further reduces the area inside the pot from which cod can see the exit unobstructed and may further deter cod from exiting by the longer passage length. Funnel netting colour (colours tested: white, green, and transparent netting material) influences entrance passage rates, with significantly higher entrance passage rates for a transparent funnel.
Overall, the study results indicate that cod–pot interactions are primarily guided by vision. This improved understanding can directly be used to enhance cod pot fishing strategies. For example, traditional olfactory bait such as cut herring has been shown to lose most of its attracting effect in less than two hours. Cod pots baited with such bait thus should assumedly perform better when set during day and at latest two hours before sunset.
The aim of the second study (Paper IV) was to increase pot catch efficiency by reducing cod pot exit rate without also reducing cod entry rate. Based on the finding of the first study that cod primarily use vision to navigate cod pot entrances, the “Acrylic fingers” (AF) were developed. AF are a novel kind of “fish-retention devices" (FRDs) of a finger like type, so-called “triggers”. In contrast to precursor triggers, AF are made of transparent acrylic glass and are hence almost invisible under water.
The AF were compared to a conventional, commercially available trigger, named “Neptune fingers” (NF) that is clearly visible under water. Both trigger types significantly reduced exit rates compared with an entrance without triggers. However, the rigid NFs also reduced entry rates by visually deterring cod. In contrast, AF did not result in changes of entry rates compared to an entrance without triggers. AFs have higher entry-to-exit ratios than entrances without AF and therefore improve catch efficiency. They almost double it compared to entrances without AF. Moreover, combining AFs with funnels further increased catch efficiency.
Transparent acrylic triggers present a promising innovative approach to increase catch efficiency of cod pots, as well as allowing alternative entrance designs to e.g. support multispecies pot designs. They could increase the uptake of pots in commercial fisheries as environmentally low-impact gear.
Concluding Part B, the findings made in the two studies show the net pen-based observation method’s advantages compared to prior catch comparison studies. With the method, an in-depth understanding of how different entrance parameters affect cod–pot entrance interactions is obtained. It can be used to develop and evaluate improved entrances. It was used to deliver important insights into cod–pot entrance interactions, laying the groundwork for further structural entrance improvements. It also led to the development of a new trigger type which increased the retention efficiency without reducing entry rates. Thus, further pot gear development studies will benefit from using this method.
The findings of Part B also have direct management relevance. Due to the critical conservation status of the Baltic proper harbour porpoise sub-population, gillnets will be prohibited in the future in certain protected areas of the Baltic Sea. These prohibitions will be a strong restriction for Baltic SSF. Fishers will have to switch to alternative passive gear (such as fish pots), if they want to continue fishing in the protected areas. The findings on diurnal entrance passage differences and the improved understanding of entrance interactions can already facilitate fishers’ gear switch to fish pots.
This thesis contributes to the bycatch mitigation “toolbox” and thus addresses the divide between fisheries and nature conservation objectives in the Baltic Sea. The PAL concept as well as the developed pot study method and its findings can furthermore be directly or perspectively transferred to the bycatch mitigation “toolboxes” of other sea regions.

Stellnetze sind das weltweit wichtigste Fanggerät der kleinen Küstenfischerei („small scale fisheries“ (SSF)). Sie sind kostengünstig und einfach einzusetzen, ihre hohe Größenselektivität ist gut einstellbar und vor allem weisen sie eine hohe Fangeffizienz für ihre Zielarten auf. In jüngster Zeit wird ihre Verwendung zunehmend kritisiert, denn sie führen zu einem erheblichen Beifang von Meeressäugern, tauchenden Seevögeln sowie marinen Schildkröten, den Fortbestand vieler dieser Megafaunaarten bedrohend. Stellnetze haben die höchste Beifangintensität aller fischereilichen Fanggeräte für diese Taxa. In der Ostsee werden Stellnetze u. a. zum Fang von Dorsch (Gadus morhua), Hering (Clupea harengus), Steinbutt (Scophthalmus maximus) und Scholle (Pleuronecta platessa) verwendet. Die Stellnetzfischerei führt dort zu einem erheblichen Beifang von Schweinswalen (Phocoena phocoena) sowie zu einer der höchsten Stellnetzbeifangraten für tauchende Seevögel weltweit. Mehrere dieser Seevogelarten sowie eine der beiden dortigen Schweinswalunterpopulationen gelten als gefährdet und werden als besonders durch Stellnetzbeifang bedroht angesehen. Die baltischen EU-Mitgliedsstaaten sind rechtlich dazu verpflichtet, die Beifänge dieser Arten zu begrenzen.
Ziel dieser Dissertation ist die Entwicklung neuer Ansätze zur Beifangverringerung. Ausgangspunkt ist die Annahme, dass Stellnetzbeifang nicht durch einen einzelnen technischen Lösungsansatz ausreichend vermindert werden kann. Zielführend ist vielmehr die Entwicklung eines Werkzeugkastens unterschiedlicher Maßnahmen.
In Teil A dieser Dissertation (Paper I) wurde der “Porpoise ALert” (jetzt vom Hersteller F3 Maritime Technology unter dem Namen “porpoise-PAL” vertrieben; “PAL” hiernach) als eine Weiterentwicklung der sog. „Pinger“-Technologie getestet. Pinger sind an Stellnetze zu befestigende Geräte zur akustischen Vergrämung von Walen, Delfinen und Schweinswalen. Dazu senden herkömmliche Pinger künstliche Geräusche ohne biologische Bedeutung aus. Es bestehen wissenschaftliche Bedenken im Hinblick auf ihre Wirksamkeit und andere unbeabsichtigte Auswirkungen auf die damit zu schützenden Meeressäuger, wie zum Beispiel weiträumige Habitatvertreibung. Ziel der Pinger-Weiterentwicklung PAL war die Vermeidung dieser negativen Pingereffekte. Dazu sendet der PAL natürliche, aversive Kommunikationssignale von Schweinswalen der westlichen Ostsee aus.
Leitfrage von Teil A war, ob der PAL den Beifang von Schweinswalen der westlichen Ostsee in der kommerziellen Stellnetzfischerei wirksam reduziert. Dazu wurde ein Fischereiversuch mit drei Fahrzeugen der kommerziellen Stellnetzfangflotte durchgeführt, die von 2014 bis 2016 insgesamt 778 Tages-Fangreisen im Rahmen ihrer üblichen Fischereiaktivität durchführten. Die Beifangwahrscheinlichkeit von insgesamt 1.120 PAL-ausgestatteten Stellnetzfleeten sowie 1.529 Kontrollfleeten ohne PAL wurde verglichen.
Über die gesamte Versuchsdauer wurden insgesamt 18 Schweinswale in Kontrollfleeten sowie fünf Schweinswale in PAL-Fleeten beigefangen. Mittels eines „generalised linear mixed model” (GLMM) wurde nachgewiesen, dass PAL den Beifang von Schweinswalen der westlichen Ostsee um 79,7% signifikant verringern, wenn der Abstand zwischen an den Fleeten aufeinanderfolgenden PAL nicht mehr als 200 m beträgt.
Die Studie von Teil A zeigt des Weiteren, dass eine Erhöhung der Distanz zwischen aufeinanderfolgenden PAL auf 210 m den Beifang-verringernden Effekt auf 64.9% verringert. Diese Erkenntnis unterstützt die Ergebnisse früherer Pingerstudien, die zeigten, dass die Distanz zwischen aufeinanderfolgenden Pingern ein wichtiger Einflussfaktor auf deren Beifang-verringernden Effekt ist.
In der Teil-A Studie wurden keine Hinweise darauf gefunden, dass PAL die Stellnetzfängigkeit auf die Zielarten verringert – ein wichtiges Ergebnis für den Einsatz von PAL in der Stellnetzfischerei. Die Tatsache, dass über 100 deutsche Stellnetzfahrzeuge in der westlichen Ostsee die PAL mittlerweile schon seit mehreren Jahren einsetzen, belegt dies. Somit kann geschlussfolgert werden, dass der PAL Stellnetz-Schweinswalbeifang in der westlichen Ostsee signifikant verringert. Der PAL kann für effektive Schweinswalbeifangvermeidung in dieser Region genutzt werden, mit vergleichbarer Effektivität zu konventionellen Pingern.
Der PAL ist das erste akustische Gerät, dass den Beifang von Schweinswalen mittels ihrer eigenen kommunikativen Lautäußerungen verringert. Er stellt somit ein wichtiges „proof-of-concept” dar und eröffnet damit einen neuen Ansatz zur Beifangvermeidung von Walen, Delfinen und Schweinswalen.
Obwohl PAL und konventionelle Pinger in der Studie von Teil A nicht direkt verglichen wurde, wird argumentativ erörtert, ob der PAL vergleichbare oder sogar gleichartige schädliche Effekte bewirken könnte. Bei einer Before-After-Control-Impact (BACI) Studie von Schweinswalverbreitung in dem Gebiet, in dem der PAL seit mehreren Jahren eingesetzt wird, wurden keine Belege für Habitatsvertreibung gefunden. Die Belege der BACI-Studie sind jedoch nicht stark aussagekräftig und eine potentiell schädliche Habituation der Schweinswale an das PAL-Signal konnte nicht untersucht werden. Somit bedürfen mögliche Habitatsvertreibung und Habituation weiterer Untersuchungen, um ausgeschlossen werden zu können.
In Teil B der Dissertation lag der Fokus auf möglichen Fanggerätealternativen mit geringerem Beifangpotential im Vergleich zu Stellnetzen. Die meisten bekannten Fanggerätealternativen werden von der kleinen Küstenfischerei der Ostsee nicht genutzt, da sie für den Einsatz von kleinen Fischereifahrzeugen weniger geeignet sind. Auch haben sie meistens eine geringere Fangeffizienz und ihr Einsatz ist somit ökonomisch weniger rentabel. Des Weiteren weisen sie oft eine geringere Einsatzvielseitigkeit auf: Manche Fanggerätealternativen können nur in bestimmten Gebieten eingesetzt werden, zum Beispiel nur in flachen Küstengewässern.
Im ersten Schritt wurde zur Identifikation des als Stellnetzalternative am besten geeigneten Fanggeräts, Fanggerätealternativen systematisch nach operativen, wirtschaftlichen und ökologischen Kriterien bewertet. Grundlage für die Bewertung war eine Literaturrecherche sowie Diskussionen mit Fischereifangtechnikern und professionellen Fischern. Die folgenden Fanggeräte wurden analysiert: pneumatisch-hebbare Großreusen, sog. „Ponton-Fallen“, Fanggeräte mit Haken wie Langleinen und sog. „Jigging-Maschinen“, das aktive Fanggerät Snurrewade oder „Danish seine“ sowie Fischfallen. Letztere wurden als beste Stellnetzalternative für die kleine Küstenfischerei der Ostsee identifiziert. Sie sind ebenso vielseitig einsetzbar, liefern den hochwertigsten Fang und können selbst von kleinsten Fischereifahrzeugen eingesetzt werden. Und im Kontext dieser Dissertation entscheidend: Fischfallen haben ein geringes Risiko für Beifang von Schweinswalen sowie tauchender Seevögel.
Wichtigstes Ziel der im zweiten Schritt in Teil B unternommenen Studien war, die Fangeffizienz von Fischfallen bei der Dorschfischerei zu erhöhen. Denn damit würde ihre Wirtschaftlichkeit verbessert werden und somit auch ihre Aufnahmewahrscheinlichkeit durch die Stellnetzfischerei. Mittels einer Literaturstudie von Fischfallen-Fangeffizienzstudien wurden Einflussfaktoren identifiziert und bewertet. Fischfalleneingänge wurden dabei als zentraler Einflussfaktor herausgearbeitet. Fischfalleneingänge sollen idealerweise den Eintritt von sich der Fischfalle nähernden Fischen in die Fischfalle möglichst erleichtern und einen darauffolgenden Austritt verhindern. Diese zentrale Eigenschaft wird bei der Fischfallenfischerei jedoch meist nicht erreicht.
Weiterhin zeigte die Literaturstudie, dass die meisten Fischfallen-Fangeffizienzstudien Fischereifangvergleiche im Feld sind. Bei solchen Studien werden unterschiedliche Fischfallentypen unter gleichen Bedingungen in einer Fischerei parallel gefischt. Ihr Fangertrag (catch-per-unit-effort (CPUE)), also die Anzahl gefangener Fische pro eingesetzter Fischfalle eines bestimmten Fischfallentyps, ist dabei der Hauptmesswert, mit dem die Fangeffizienz der Fischfallen verglichen wird. Dieser Messwert erlaubt jedoch keine Rückschlüsse darauf, wie die Zielart mit den Fischfallen interagiert. Dabei ist diese Information essenziell für effiziente Fanggeräteentwicklung, einschließlich Studien zur Steigerung der Fangeffizienz. Fischereifangvergleiche im Feld haben mehrere weitere Nachteile, zum Beispiel die so nicht zu erfassende, variierenden Zielartabundanzen um die getesteten Fischfallen, oder die nicht zu erfassende Größe und Kondition sich den Fallen nähernder Fische.
Zur Vermeidung dieser Nachteile von Fischereifangvergleichen, wurde in Teil B eine neue, effektivere Methode entwickelt: Die netzkäfigbasierte Beobachtungsmethode („net pen-based observation method“). Sie erlaubt den direkten Vergleich des Verhaltens von Fischen in Relation zu Fischfallencharakteristika. Die Methode umfasst physische und statistische Elemente. Der physische Aufbau umfasst eine speziell für den Versuchsaufbau angefertigte Fischfalle, derer zwei Eingänge leicht austauschbar sind und an der ein Unterwasser-Videosystem mit Langzeitaufnahmekapazitäten angebracht ist. Das Videosystem hat Infrarotlicht (IR)-Aufnahmefähigkeiten und erlaubt so eine Fische nicht beeinflussende Tag- und Nachtbeobachtung (Paper II). Damit können alle Interaktionen von Fischen mit den Eingängen während der Versuche aufgezeichnet werden, also erfolgreiche wie nicht-erfolgreiche Durchtrittsversuche. Fischfalle samt Videosystem werden in einen Netzkäfig platziert, in denen ausgesuchte Fische eingesetzt werden können.
Das erste statistische Element der Methode ist ein Ethogramm für die Interaktion von Fischen mit Fischfalleneingängen, mit dem diese beschrieben und bewertet werden können. Die beobachtete Fischfalleneingangseffizienz – eine Funktion aus Eintritts- und Austrittswahrscheinlichkeit durch einen Eingang – wird mit einem Bündel aus zwei statistischen Methoden quantifiziert und verglichen. Diese statistischen Elemente erlauben die Ereignisketten von Fisch-Eingangsinteraktionen zu „sezieren“. Die Ursachen für die zwischen den getesteten Eingängen beobachteten Unterschiede können so präzise bestimmt werden. Bei jedem Versuchsdurchgang wird die gleiche Anzahl an Fischen in den Netzkäfig gesetzt, und so eine gleichbleibende Fischabundanz um die Fischfalle gewährleistet.
Die Zielart für die Effizienzsteigerung der Fischfallen war Dorsch, derzeit eine der Haupt-Zielarten für die kleine Küstenfischerei der Ostsee zu dieser Zeit. Um das Verständnis der Interaktion von Dorschen mit Fischfalleneingängen zu erhöhen, wurden mittels der entwickelten Methode zweier Fischfallenstudien durchgeführt. In der ersten Studie (Paper III) wurde der Einfluss von grundlegenden Parametern von Fischfalleneingängen untersucht. Analysierte Parameter waren Präsenz von angebrachten Netz-Kehlen, Kehlenlänge, Kehlenfarbe sowie Kehlentyp. Wichtige, grundlegende Erkenntnisse für das Verständnis der Interaktion von Dorschen mit Fischfalleneingängen wurden erzielt: Zum einen wurden ausgeprägte Tag/Nacht Unterschiede aufgezeigt, mit sehr wenigen nächtlichen Eingangsdurchtritten. Zum anderen wurde eine unbehinderte Durchsicht durch die Eingänge des Falleninneren oder -äußeren für von außen oder innen mit den Eingängen interagierenden Dorschen als Schlüsselfaktor für eine erfolgreiche Eingangspassage identifiziert. Bezüglich Einfluss der Eingangsparameter wurde gezeigt, dass eine angebrachte Kehle die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass sich nährende Dorsche den Eingang finden, weil sie die äußere Eingangsöffnung vergrößert und so Dorsche auf den Eingang hinleiten. Des Weiteren verringern Kehlen die Austrittsrate, mutmaßlich indem Dorsche von der inneren Eingangsöffnung abgelenkt werden und indem sie den Bereich in der Falle verringern, von dem die Ausgangsöffnung unversperrt sichtbar ist. Kehlen sind somit entscheidend, um die Fischfallenfängigkeit zu maximieren. Durch Verlängerung der Kehlenlänge wird der Bereich in der Falle, von der die Ausgangsöffnung unversperrt sichtbar ist, weiter verringert. Auch wird mutmaßlich die Austrittswahrscheinlichkeit durch die längere Distanz, die Dorsche beim Austritt wieder zurückschwimmen müssen, reduziert. Kehlenfarbe (getestete Netzfarben: weiß, grün sowie transparentes Netzmaterial) beeinflusst Kehlendurchtrittsraten, mit signifikant höherer Durchtrittsrate bei transparenten Kehlen.
Ziel der zweiten Fischfallenstudie (Paper IV) war, Fischfallenfängigkeit durch Reduktion der Austrittswahrscheinlichkeit, bei gleichzeitiger Vermeidung einer Reduzierung der Eintrittswahrscheinlichkeit, zu erhöhen. Aufbauend auf der Erkenntnis der ersten Studie, dass Dorsche vor allem ihr Sehvermögen zum Durchtritt von Fischfalleneingängen nutzen, wurden die sog. „Acrylic fingers“ (AF) entwickelt. AF sind ein neuartiger Typ von fingerförmigen Fischrückhaltevorrichtungen, sog. „Trigger“. Im Gegensatz zu Vorgänger-Trigger, bestehen AF aus transparentem Acrylglas und sind unter Wasser daher fast durchsichtig.
AF wurden mittels der netzkäfigbasierten Beobachtungsmethode mit einem konventionellen, kommerziell erhältlichen und unter Wasser deutlich sichtbaren Triggertyp, den „Neptune fingers“ (NF), verglichen. Beide Typen verringerten signifikant die Austrittsrate aus der Fischfalle im Vergleich zu Eingängen ohne Trigger. Die rigiden NF reduzierten jedoch auch die Eintrittsrate, indem sie Dorsche visuell abschreckten. Die AF hingegen bewirkten keine Änderung der Eintrittsrate im Vergleich zu Eingängen ohne Trigger. AF haben somit ein höheres Eintritt-zu-Austrittverhältnis als Eingänge ohne AF und verdoppeln somit fast die Fangeffizienz.
Diese transparenten Acrylglastrigger stellen insgesamt einen vielversprechenden Ansatz zur Erhöhung der Fischfallen-Fangeffizienz und erlauben die Entwicklung neuer, innovativer Eingänge für Fischfallen zur gleichzeitigen Befischung mehrerer Zielarten (Mehrartenfischfalle). Damit könnte die Aufnahme von Fischfallen als alternatives Fanggerät mit geringen Umweltauswirkungen für die kleine Küstenfischerei der Ostsee vorangebracht werden.
Die in Teil B der Dissertation gewonnenen Erkenntnisse zeigen die Vorteile der netzkäfigbasierten Beobachtungsmethode im Vergleich zu den üblichen Fischerei-Fangvergleichen auf. Die Methode erlaubt ein tiefgehendes Verständnis für den Einfluss verschiedener Eingangsparameter auf die Interaktion von Dorschen mit Fischfalleneingängen zu gewinnen. Sie ermöglicht somit eine zielgerichtete Entwicklung und Evaluation verbesserter Eingänge. In dieser Dissertation wurde sie genutzt, um entscheidende Erkenntnisse zur Interaktion von Dorschen mit Fischfallen zu gewinnen und so eine Grundlage für weitere Eingangsverbesserungen zu legen. Darüber hinaus wurde mit ihr ein verbesserter Trigger-Typ entwickelt, der die Rückhaltekapazität von Eingängen erhöht, ohne die Eintrittswahrscheinlichkeit zu verringern. Weitere Fischfallenstudien werden von dieser Methode und den so gewonnenen Erkenntnissen profitieren können.
Die Erkenntnisse von Teil B haben darüber hinaus auch direkt Fischerei-Managementrelevanz. Denn aufgrund des kritischen Erhaltungszustands der Schweinswal-Population der zentralen Ostsee werden in Zukunft Stellnetze in bestimmten Schutzgebieten der zentralen Ostsee verboten sein. Diese Verbote stellen eine erhebliche Einschränkung für die kleine Küstenfischerei dar. Fischer werden auf alternative Fanggeräte (wie zum Beispiel Fischfallen) umstellen müssen, wenn sie in den Schutzgebieten weiter fischen wollen. Die Erkenntnisse bezüglich Tag/Nacht-Unterschieden bei Eingangspassagen sowie das verbesserte Verständnis der Interaktion von Dorschen mit Fischfalleneingängen können den Fischern beim erfolgreichen Umstieg auf Fischfallen nützlich sein.
Die vorliegende Dissertation bestückt den Beifangverringerungs-Werkzeugkasten für die Ostsee mit neuen, innovativen und effizienten Werkzeugen. Sie kann so dazu beitragen, den Dissens zwischen Fischerei- und Arterhaltungsinteressen zu verringern. Das PAL-Konzept sowie die netzkäfigbasierte Beobachtungsmethode und die damit gewonnenen Erkenntnisse können zudem teils direkt, teils perspektivisch auf andere marine Regionen übertragen werden.
URL: https://ediss.sub.uni-hamburg.de/handle/ediss/9805
URN: urn:nbn:de:gbv:18-ediss-103063
Dokumenttyp: Dissertation
Betreuer*in: Möllmann, Christian
Stepputtis, Daniel
Enthalten in den Sammlungen:Elektronische Dissertationen und Habilitationen

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geprüft am 06.12.2022


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