JP6356590B2 - 水棲動物の忌避方法及び水棲動物の忌避装置 - Google Patents

Description

本発明は、水棲動物のうち、特にアザラシ等の鰭脚類を忌避できる忌避方法及び水棲動物の忌避装置に関する。なお、鰭脚類は、一般にアシカ科（オットセイ・トド等）、アザラシ科、セイウチ科に大別されるが、本発明は類似の水棲動物に対して、同様に適用できる（機能する）ものである。

近年、主に定置網漁において、海獣とよばれるアザラシ等の鰭脚類が定置網内で採食する漁業被害が増加傾向にある。以前は捕殺等も行っていたが、1998年ゼニガタアザラシが絶滅危惧種に指定されたこと、近年ではアザラシが観光資源として着目されていること、動物愛護の観点から鰭脚類を容易に捕殺できないことを背景とし、水産業界では鰭脚類との共存を図ってきたが、漁業被害が増加する一方であるという問題があった。

定置網漁では、箱網入口に鉄格子を設置しアザラシの入網を遮断する方法、定置網の敷設時期や操業時間を変化させる方法、音によりアザラシを忌避する方法、空漁船の係留、かかし等での威嚇を試みてきた。しかし、鉄格子の方法では漁獲対象魚が入網阻害をきたし、定置網の敷設時期に関しては定置網業界内や行政との調整を要し、容易に実現可能な手法ではない。音の効果は不明確とされ、空漁船やかかし等では良い結果が得られていないのが現状である。

陸上の哺乳類や鳥類、昆虫類の忌避装置では、音波や超音波を用いる方法が提案されている。（特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。しかし、これらは、鰭脚類を含む水棲生物用途ではないため、基本的な解決手段とは言えない。その他、アザラシの忌避に音波を用いる方法が提案されている。（特許文献５参照）。しかし、音波には忌避効果が低いことを実験的に確認しており、文献の手段は解決手段とは言えない。

特許４５１４１６２号公報 特許５４２５６８９号公報 特開２０１３−０５１９２５号公報 特開２０１４−０４５６８８号公報 特開平０６−２１７６６６号公報

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消するため、アザラシの行動観察を中心に調査し、鰭脚類に対して、非常に簡単な方法で小型の忌避装置を提供することにある。

本発明の目的を達成するために調査研究を進めたところ、アザラシは可聴域の音波よりも、超音波領域に敏感に反応するという知見を得た。なお、この知見は超音波が反射しやすい水槽実験から得られたが、本発明は海洋でも適用できるものである。

本発明は、この知見に基づいて、以下の発明を提供するものである。
１）２０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚの帯域中に含まれる周波数帯の超音波を水中（以下、「海水」を含む）で発信することにより、鰭脚類の水棲動物を忌避することを特徴とする水棲動物の忌避方法。
２）１回の超音波の連続発信時間が２分以内で、かつ１０分以上６０分以下のインターバル時間を設けることを特徴とする上記１）に記載の水棲動物の忌避方法。

３）電気信号を入力し、機械的に振動を起こして２０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚの帯域中に含まれる周波数帯の超音波を水中で発信する鰭脚類の水棲動物を忌避するための発信部を備えていることを特徴とする鰭脚類の水棲動物の忌避装置。
４）電気信号の波形と出力のタイミングを制御する制御回路及び発信部の水没使用を可能とする筐体を備えていることを特徴とする上記３）の水棲動物の忌避装置。

５）１回の超音波の連続発信時間が２分以内で、かつ１０分以上６０分以下のインターバル時間を調整できる装置を備えていることを特徴とする上記３）又は４）に記載する水棲動物の忌避装置。
６）一つ又は複数の発信部を備え、前記複数発信部においては、さらに協調制御回路備えていることを特徴とする上記３）〜５）のいずれか一項に記載の水棲動物の忌避装置。
７）商用電源、太陽電池又はバッテリーにより駆動する装置を備えていることを特徴とする上記３）〜６）のいずれか一項に記載の水棲動物の忌避装置。

本発明は、このように低周波を使用せず、忌避効果帯域として超音波帯域のみ使用することにより、小型の忌避装置を提供するものである。また、超音波を水中で効果的に発信するため、１０分以上のインターバル時間を設けることができ、低消費電力化を図ることが可能である。さらに、超音波発信部を複数使用し協調制御を行うことで、定置網の設置範囲内を、広域にカバーすることができる効果を有する。

実験した装置（場所）における、騒音計の配置、アザラシの居る箇所、陸、海水の概略説明図である。 アザラシの忌避効果試験結果を示す図である。 騒音レベル変化の結果を示す図である。 実験した装置（場所）の、データロガ、加速度センサー、アザラシの居る箇所、陸、海水の概略説明図である。 判別評価（平均値）をまとめた結果を示す図である。 判別評価と遊泳をやめて壁面へ移動した固体数（音声出力後の観測平均値）の関係を示す図である。

判別評価と壁面へ移動した固体数（音声出力後の観測平均値）の関係を示す図である。 判別評価と陸上へ移動した固体数（音声出力後の観測平均値）の関係を示す図である。 判別評価と水面変動（加速度センサー出力（垂直方向）の標準偏差の関係を示す図である。 実験した装置（場所）の、水中で使用する超音波発振器、制御器、アザラシの居る箇所、陸、海水、電線の配置の概略説明図である。 経過時間と実験条件の関係を示す図である。 経過時間と判別評価の関係を示す図である。 経過時間と壁面に定着した固体数の関係を示す図である。

本発明は、２０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚの帯域中に含まれる周波数帯の超音波を水中で発信することにより、鰭脚類の水棲動物を忌避する方法及び装置を提供するものである。低周波を使用する必要がないので、小型の忌避装置を提供することができる。
また、本発明は、１回の超音波の連続発信時間が２分以内で、かつ１０分以上６０分以下のインターバル時間を設けることができるので、長時間の連続発振が不要であり、これによって、低消費電力化を図ることができる。

また、本発明は、水中（海水中）で使用する超音波発信部を複数使用し協調制御を行うことで、定置網の設置範囲内を、広域にカバーすることができる。鰭脚類の水棲動物の忌避装置としては、電気信号の波形と出力のタイミングを制御する制御回路及び発信部の水没使用を可能とする筐体を準備するのが良い。
また、一つ又は複数の発信部を用意し、複数発信部においては、さらに協調制御回路を用意するのが良い。これらの装置の駆動原としては、商用電源、太陽電池又はバッテリーを使用することができる。

次に、本願発明の実施例（具体例）と比較例（実験例）を説明する。なお、アザラシの行動は、音源の種類によって一義的に決まるものではなく、アザラシの行動を人間の観察データに基づいて、音源の種類を変更することにより、確認するものである。以下の説明においては、このような評価に、基づくものである。

（実施例１−１〜実施例１−５、比較例１−１〜比較例１−３）
屋外の水族館（休館日）を利用し、アザラシの忌避行動を、特定の音源を用いて、観察した結果である。この日の最高気温は９．１℃であり、成獣７頭を使用した。
（観察者９名による点数評価とした）
（点数評価の基準）
効果なし・・・０点 効果小 ・・・１点
効果中 ・・・２点 効果大 ・・・３点

（測定環境と評価）
上記の通り、休館日のため、比較的静寂な音環境と判断し、アザラシの忌避行動に伴う音（鳴き声、波の音、陸上でのアザラシの移動音）を、騒音計により測定した。
なお、この場合、忌避行動に伴い、測定音の大きさに変化があると推測した。
（１）各音源投入前：１０秒間の等価騒音レベル（ＬＡｅｑ）Ａ［ｄＢ］を測定
（２）各音源投入後：１０秒間の等価騒音レベル（ＬＡｅｑ）Ｂ［ｄＢ］を測定
（３）各音源投入前後の騒音値の差を算出：（Ｂ−Ａ）［ｄＢ］

以上の実験した装置（場所）における、騒音計の配置、アザラシの居る箇所、陸、海水の概略説明を、図１に示す。
また、以上の実験のデータを表１に示す。音源は８種、すなわち音源１〜音源８とし、表１に、音の種類、音源名称、評価（１回目〜３回目）を示す。なお、本表において、備考欄に、イルカの忌避用品を使用する例を示したが、イルカの忌避用品については、市販されているものを使用した。
下記の表１〜表３において、音源名称に、ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、ＳＢＣ、ＵＳの略語を使用しているが、この略語を下記表４で、まとめて説明する。

上記の表１に示す音源を用いた場合の、アザラシの忌避効果試験結果を図２に、判別評価に対する騒音レベル変化の結果を図３に示す。この図２及び図３に示すように、音源１（実施例１−１）、音源２（実施例１−２）、音源５（実施例１−５）（いずれも音波と超音波を併用）を用いた場合には、「効果中以上」を示した。しかし、繰り返しの効果は、一定していないという、若干の効果の低さがある。

図３では、判別評価が高いほど、音源投入前後の騒音レベルの差が大きい。これはアザラシの忌避行動に伴い発生した波の音等が、測定値に含まれたためと考えられる。
以上の例の中では、音源２を使用した例が比較的良いと言える。これらに対して、比較例１−１〜比較例１−３に示すように、音源が音波だけの場合、すなわち音源６〜音源８については、アザラシの忌避効果がないことが分かる。この実験では、水中から陸上へ逃げ出す忌避行動も確認された。この日の最高気温は前記の通り、１０℃未満と低く、陸上へ移動する行為は、通常の行動範囲と言える。

（実験例２）
前記実験例１とは、環境を替えている。すなわち、屋外の水族館（開館日）を利用し、アザラシの忌避行動を、音源をいくつか替えて、観察した結果である。この日の最高気温は２５．４℃であり、成獣７頭を使用した。
（観察者１０名による点数評価とした）
（点数評価の基準：実験例１と同様である）
効果なし・・・０点 効果小 ・・・１点
効果中 ・・・２点 効果大 ・・・３点

（目視確認作業）
音源投入前後において、壁面又は陸上に居るアザラシの頭数を数える。この日は、気温が高く、陸上までは逃げないものの、音源から遠い壁面近くに逃げる可能性がある。

（測定環境と評価）
アザラシの忌避行動は、水面変動に現れると予測した。加速度に比例して電圧が変化する加速度センサーを用い、水中で音声出力後センサー出力を記録した。
なお、音声出力直後には、水面変動が追従しないため、数秒間経過した後からの、３０秒間のデータを用いて標準偏差を算出した。

以上の実験した装置（場所）における、データロガ、加速度センサー、アザラシの居る箇所、陸、海水の概略説明を、図４に示す。
また、以上の実験のデータを表２に示す。音源は８種、すなわち音源１〜３（実施例２−１〜実施例２−３）、音源９〜音源１０（実施例２−４〜実施例２−５）とし、この表２に、音の種類（音波＋超音波、音波単独、超音波単独）、音源名称、評価（１回目〜２回目）を示す。なお、本表において、備考欄に、イルカの忌避用品を使用する例を示したが、イルカの忌避用品については、市販されているものを使用した。
また、同時に音源４（比較例２−１）〜音源８（比較例２−１〜比較例２−５）も示す。

上記の表２に示す音源を用いた場合の、判別評価（平均値）をまとめた結果を、図５に示す。この図５に示すように、実施例２−１〜実施例２−３、実施例２−４〜実施例２−５の音源（いずれも音波と超音波を併用）を用いた場合には、「効果が、小〜中」であった。さらに、実施例２−４の音源１０（超音波２００ｋＨｚ）では、１回目のみであるが、効果が中であり、さらに実施例２−５の音源９（超音波８３ｋＨｚ）では効果が大であるという評価を得た。

図６では、判別評価と遊泳をやめて壁面へ移動した固体数（音声出力後の観測平均値）の関係を示す。図７では、判別評価と壁面へ移動した固体数（音声出力後の観測平均値）の関係を示す。図８では、判別評価と陸上へ移動した固体数（音声出力後の観測平均値）の関係を示す。図９では、判別評価と水面変動（加速度センサー出力（垂直方向）の標準偏差の関係を示す。なお、この場合のサンプリングタイム１００ｍｓｅｃ、音声出力後の３０秒間とした。

前記において、判別評価は、他のパラメータとの相関も見受けられた。
概ね、２３℃以上の実験環境下において、寒冷環境を好むアザラシが陸上に移動する行為は、非常に稀な行動と考えられる。この意味からして、超音波条件では、アザラシが陸上に逃げている結果から見ると、実験に用いた超音波の周波数条件である８３ｋＨｚや２００ｋＨｚは、かなり嫌がる（忌避する）条件であることが分かる。

アザラシが感知する周波数がちょうど２００ｋＨｚまでではなく、感度は悪くなっても、より高い周波数までも感知できると考えられる。同様に、８３ｋＨｚ未満の周波数も、感知することができると考えられる。本実験から、少なくとも２０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚの帯域の周波数帯の超音波により、同様の効果が得られるということを確認した。
以上から、２０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚの帯域中に含まれる周波数帯の超音波を発信することが、アザラシを忌避できる有効な超音波であることが理解できる。

（実験例３）
屋外の水族館（開館日）を利用し、アザラシの忌避行動を、超音波を使用して、観察した。この日の最高気温は２４．９℃であり、成獣７頭を使用した。
（観察者９名による点数評価とした）
以上の実験の概略説明図を、図１０に示す。図１０には、水中で使用する超音波発振器、制御器、アザラシの居る箇所、陸、海水、電線、の配置を示す。

表３に、経過時間、音の種類（超音波）、実験時の名称、判定評価、壁に定着した固体数を示す。
１）実験経過時刻：０〜２分（連続発振）、０分、１分、２分の時の忌避行動を観察、２分での観察終了後、超音波を停止
２）実験経過時刻：１２分（連続発振）、１０分間のインターバル時間をおき、再度超音波発信、この時の忌避行動を観察し、終了後、超音波を停止
３）実験経過時刻：４２分（連続発振）、３０分間のインターバル時間をおき、再度超音波発信、この時の忌避行動を観察し、終了後、超音波を停止
４）実験経過時刻：１０２分（連続発振）、６０分間のインターバル時間をおき、再度超音波発信、この時の忌避行動を観察し、終了後、超音波を停止

超音波の発信形態としては、音源は同一であり、同じ音を発信しているが、発信し続けている時間が異なる。例えば、０〜２分：（ずーっと）継続的に発信し続けている。
１２分，４２分，１０２分、これらの各時刻の直前は、インターバル状態のため、水槽内で音は鳴っていない。この１２分，４２分，１０２分の時刻となった時、水槽内に音源を投入し、水槽内で音を発信させ、音を聞いた直後のアザラシの行動を観察する。そして、壁に定着した個体数が安定した頃合を見て個体数を記録し、音源を水槽から引き上げる。したがって、１２分，４２分，１０２分の、それぞれについては、水槽内で音が発信していた時間は３０秒〜１分程度である。

この表３に示す実験の内容を、下記に詳細に説明する。
表３に示す、０分，１分，２分における実験では、音源を２分ちょっと、投入し続けている。まず、投入直後を０分とし，音を聞いた直後における壁に定着したアザラシの個体数をカウントした。音はその後も鳴り続けており、音源投入後から「１分」，「２分」における壁面に定着したアザラシの個体数をカウントした。この「２分」のカウント後、水槽から音源を引き上げ、インターバル状態（音源が投入されていない状態）へ移行した。
表３の０分のデータは、音源投入後に音を聞いたアザラシが壁に定着した個体数となり、音を聞く前に最初から居た訳ではない。個体数の減少は、壁から逃げ出すと解釈できる。すなわち、実験結果から、当初、音が怖くて音源から遠い場所（壁）に逃げたアザラシのうち、音に慣れた個体が、壁から離れて、水槽内を普段どおり、自由に遊泳したため、結果的に、壁に定着した個体が減少したと考えられる。

（点数評価の基準：実験例１と同様である）
効果なし・・・０点 効果小 ・・・１点
効果中 ・・・２点 効果大 ・・・３点

（目視確認作業）
音源投入前後において、壁面又は陸上に居るアザラシの頭数を数える。この日は、気温が高く、陸上までは逃げないものの、音源から遠い壁面近くに逃げる可能性がある。
図１１に経過時間と実験条件の関係、図１２に経過時間と判別評価の関係、図３に経過時間と壁面に定着した個体数の関係を示す。

４２分後の実験は、音源停止状態のインターバルを３０分間ほど設けてある。０分は、それまで静かだった状態から急に音が発信したため、驚いたものと考えられる。
１分、２分は、この間継続的に音が発信し続けていたため、アザラシが若干音に慣れてきたものと考えられる。その後、音源停止状態のインターバルを１０分ほど設けて、１２分の実験を行ったが、１０分のインターバル程度では、１０分前の音にまだ慣れが残っており、効果が小さかったと考えられる。
そして、さらに音源停止状態のインターバルを３０分ほど設けた４２分の実験では、この３０分間によって音に対する耐性が薄れてしまったため、改めて音に驚いたものと考えられる。

以上の実験結果から、実験スタート時（０分）から２分間超音波を連続発信した場合、忌避効果は低下し、壁面へ逃げたアザラシが遊泳に戻る傾向がある。連続発信では、アザラシが「危険がない」と学習することにより、効果が低下するものと予測される。
１０分間のインターバル後では、判別評価は低いが、アザラシは音源から逃げて壁面へ定着しており、寄せ付けない効果はあると思われる。３０分や６０分のインターバルをおけば、判別にも忌避効果が再度認められる。

以上の実験から、適度の超音波発振の調整、すなわち１回の超音波の連続発信時間が２分以内で、かつ１０分以上６０分以下のインターバル時間を設けることが、鰭脚類の水棲動物の忌避に有効であることが確認できる。

本発明は、上記の通り、低周波を使用せず、忌避効果帯域として超音波帯域のみ使用することにより、小型の忌避装置を提供するものである。また、超音波を水中で効果的に発信するため、１０分以上のインターバル時間を設けることができ、低消費電力化を図ることができる。さらに、超音波発信部を複数使用し協調制御を行うことで、定置網の設置範囲内を、広域にカバーすることができる効果を有する。
主に定置網漁において、海獣とよばれるアザラシ等の鰭脚類が定置網内で採食する漁業被害が増加傾向にあるが、ゼニガタアザラシが絶滅危惧種に指定されたこと、近年ではアザラシが観光資源として着目されていること、動物愛護の観点から鰭脚類を容易に捕殺できないことを背景とし、水産業界では鰭脚類との共存を図ってきたが、漁業被害が増加する一方であった。しかし、本願発明の装置を定置網等に設置することにより、アザラシの接近を抑制できるので、漁業被害を効果的に抑制できるという、産業上に大きく貢献できる。
鰭脚類は、一般にアシカ科（オットセイ・トド等）、アザラシ科、セイウチ科に大別されるが、本発明は、このような鰭脚類の忌避に有効であり、さらに類似の水棲動物に対しても、同様に適用できる。

Claims (5)

1. ８３ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの帯域中に含まれる周波数帯の超音波を水中で発信することにより、鰭脚類の水棲動物を忌避する水棲動物の忌避方法であって、１回の超音波の連続発信時間が２分以内で、かつ１０分以上６０分以下のインターバル時間を設けることを特徴とする水棲動物の忌避方法。
2. 電気信号の波形と出力のタイミングを制御する制御回路及び発信部の水没使用を可能とする筐体を備えている水棲動物の忌避装置であって、前記発信部は、電気信号を入力し、機械的に振動を起こして８３ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの帯域中に含まれる周波数帯の超音波を水中で発信する鰭脚類の水棲動物を忌避するための発信部であることを特徴とする鰭脚類の水棲動物の忌避装置。
3. １回の超音波の連続発信時間が２分以内で、かつ１０分以上６０分以下のインターバル時間を調整できる装置を備えていることを特徴とする請求項２に記載する水棲動物の忌避装置。
4. 一つ又は複数の発信部を備え、前記複数発信部においては、さらに協調制御回路装置を備えていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の水棲動物の忌避装置。
5. 前記忌避装置は、商用電源、太陽電池又はバッテリーにより駆動する装置を備えていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の水棲動物の忌避装置。