Feb 24

A small pain for the good of sharks

After worrying about swimmers and surfers, let’s swap sides and care a bit about the terror of the sea : sharks ! They also deserve some goodwill, as millions of them disappear each year, either killed accidentally or on purpose by fishers for food or coast protection. If shark-repelling becomes a growing business, some other people fortunately work to protect the most endangered species. Good news is I found at least one in New Zealand, and she really likes to communicate about her job.

Sunkita Howard started a PhD last year in the Portobello Marine Lab, located in Dunedin, in New Zealand South Island. She worked on a nice idea that could benefit both to fishers and sharks, by repelling the animal without causing it any harm. The system she developped can be compared to the Shark Shield, as both devices rely on electrical fields. But Sunkita cared very much about telling me she doesn’t electrocute her experiment subjects :

The electric fields that I use in my experiments are so weak (millionths of a volt) that they can only be detected by sharks’ electric sense and not by a non-electrosensory fish, and the sharks are in very large tank where they are free to retreat from the electric field if they don’t like it.

The specy she studied is the Spiny dogfish, called this way after its dorsal spines. These sharks were chosen because they often end up in fishing nets. Sunkita had to catch her research subjects herself in the ocean, in what was surprisingly her first fishing experience !

So, permits in place, I carried out a behavioural experiment on spiny dogfish that I’d caught from the wild. Spiny dogfish are a small species of shark that get taken as frequently as fisheries bycatch. They make up almost a third of all the sharks caught in New Zealand (NZ) fisheries, but there isn’t much of a market for them so fishers tend to discard them at sea. Spiny dogfish are managed through the quota management system and are one of few species that fishers are legally allowed to discard at sea, and it’s likely that many of them survive being discarded. Even through I study fisheries, going out on the lab boat to fish for spiny dogfish gave me my first experience of actually catching a fish! I even got to experience the dreaded spike of the Spiny dogfish first hand, when one little shark that I was trying to remove a hook from whacked me in the arm with one of his spikes.

The experiment she did in Portobello was quite simple : put some Spiny dogfish sharks in two tanks outdoor, and attract them to the desired spot at lunch time with a nice fish. One of the tank had two electrodes emitting a weak electric field close to the bait, while the other was free of electricity. Here’s a picture of one of the bait station :


 Two spiny dogfish are racing toward the bait within seconds of it being lowered into the tank 


I started out using a really clunky power source that I couldn’t do anything creative with – just turn the power up or down, and change the wave form and frequency – so I used it to try out a a range of different electric field strengths (all of which were in the microvolt range), and looked at which bait (control or electric) got eaten first. Since then, I’ve been spending my time watching hours and hours of video footage, learning about how hungry sharks approach bait and how the presence of an electric field can change that.

Now Sunkita has built her first prototype of a shark deterrent with her PhD supervisor and another big part of her job was to travel around New Zealand and meet professional fishers affected by sharks bycatch, to introduce them with the device.


Sunkita Howard during a sea trip on a tuna longliner 

Next for the scientist is one year in Virginia, United States, where she’ll lead further behavorial experiments and tests of her prototype, which is a lot more flexible than the one used in the first place. Sunkita expects to find the perfect shark deterrent for professional fishers. As she explained to me, it will ultimately be very different than the repellents aiming at protecting humans :

My shark deterrent concept is very different from the electric Shark Shield that divers and surfers can already use. The Shark Shield produces an electric field intense enough for the human wearer to feel, so it is definitely detectable by the fish species that fishing operators actually want to catch. In contrast, I am only testing electric fields so weak that they are below the detection threshold of a person or normal fish (although I will be studying a non-electrosensitive fish to make sure of that !). The idea is to deter sharks without affecting target catches.The Shark Shield is also too large and expensive for deployment on fishing gear – it costs almost 700USD per unit, and is bigger than your hand. If my concept proves effective, the prototype will ultimately end up about the size of your thumbnail, dirt cheap and self powered. It has to be, otherwise the practicalities and economics would prevent fishers from using it.

On sharks’ research, Sunkita thinks New Zealand has the potential to become as good as Australia, even if she admits “Aussies” are quite far ahead for now :


Overall, I’d say that Australia is much more active in this field than NZ, and it’s likely that we could learn a lot from them. The University of Western Australia’s (UWA) Neuroecology group are at the forefront of developing shark deterrents. Their focus is on protecting people, rather than protecting fishing gear, but their work could ultimately have applications to fishing gear. That said, Otago University has been hugely supportive of my project, there is a ready supply of sharks to study in Dunedin, and NZ now has a policy framework that supports this kind of research – imagine if Otago became a hotbed for the shark bycatch reduction research in the same way that UWA is for shark repellent research? In particular, I would love to have an engineer and a computer programmer on board !

Like other experts, Sunkita doesn’t believe that the shark culling programme started recently by Western Australia is a good option for increasing swimmers and surfers’ safety :

Shark experts like Ryan Kempster and Barbara Wueringer say that shark culls will make no difference to the rate of shark incidents involving people. It’s amazing that the Australian government have granted Western Australia exemption from the laws that protect species like White sharks, given how little evidence their is that their culling programme will improve peoples’ safety, and how important Australian waters are for those vulnerable shark species. I think the Western Australian government should focus on solutions like those that the University of Western Australia Neuroecology Group are working on, rather than spending money on unfounded and damaging shark culls. It’s a bad look for the fishermen involved as well, right when the industry is under so much pressure to show that they manage their shark catches responsibly.

No, marine scientists don’t always send bottles to the sea when it’s about getting heard…



Après s’être soucié des surfeurs et des baigneurs, changeons de point de vue pour nous intéresser un peu à la terreur des mers : les requins ! Ils peuvent être plaints eux-aussi, des millions d’entre eux disparaissant chaque année, tués par accident ou intentionnellement par des pêcheurs pour leur chair ou la protection côtière. Si les répulsifs pour requins deviennent un marché juteux, d’autres personnes contribuent heureusement à protéger les espèces les plus menacées. Coup de chance : j’en ai trouvé au moins une en Nouvelle-Zélande, qui plus est ravie de communiquer sur ses travaux.

Sunkita Howard a commencé un doctorat l’an dernier au Portobello Marine Lab, à Dunedin, sur l’île Sud de la Nouvelle-Zélande. Elle a travaillé sur un concept qui pourrait bénéficier à la fois aux pêcheurs et aux requins, en repoussant le prédateur sans lui causer aucun mal. Le système qu’elle a développé peut être comparé au Shark Shield , car ils reposent tous deux sur l’utilisation de champs électriques. Mais Sunkita m’a prévenu dès le départ qu’elle n’électrocutait pas ses sujets d’expérimentation :

Les champs électriques que j’utilise dans mes expériences sont si faibles (millionièmes de volt) qu’ils ne peuvent être détectés que par le sens aigu des requins, et pas par un poisson non-électrosensoriel. Les requins dans mes expériences sont dans de très grand réservoirs où ils sont libres de se retirer hors du champ électrique s’ils sont gênés.

L’espèce qu’elle a étudié est l’aiguillat commun, appelé ainsi à cause de ses épines dorsales. Ces requins ont été choisis parce qu’ils finissent souvent accidentellement dans les filets des pêcheurs. Sunkita a dû capturer elle-même ses cobayes dans l’océan. Curieusement, il s’agissait de la toute première prise pour la biologiste !

Les permis en place, j’ai mené une expérience comportementale sur les requins capturés dans la nature. Ces requins représentent près d’un tiers de tous ceux capturés en Nouvelle-Zélande, mais il n’y a pas vraiment de marché pour eux et les pêcheurs ont tendance à les rejeter en mer. La population de l’aiguillat commun est régulée par le système de gestion des quotas.

L’expérience qui a pris place au Portobello Marine Lab était simple : placer des aiguillats communs dans de grands réservoirs, et les attirer à un endroit précis du bassin à l’heure du repas avec un beau poisson. L’un des réservoirs était muni de deux électrodes émettant un faible champ électrique à proximité de l’appât, alors que l’autre était dépourvu d’électricité.

J’ai commencé en utilisant une source d’énergie très poussive avec laquelle je ne pouvais rien faire de bien créatif – juste ajuster la puissance du courant, et changer la forme de l’onde et la fréquence – donc j’ai essayé un éventail de différentes intensités de champ électrique (tous dans la gamme du microvolt), et observé quel appât (réservoir électrifié ou non) était mangé en premier. Depuis, j’ai passé mon temps à analyser des heures et des heures de séquences vidéo, à apprendre comment des requins affamés approchent un appât et en quoi la présence d’un champ électrique peut changer leur comportement.

Aujourd’hui Sunkita a achevé son premier prototype avec son directeur de thèse, et une autre partie importante de son travail a consisté à voyager autour de la Nouvelle-Zélande à la rencontre de pêcheurs professionnels concernés par des prises de requins accidentelles, afin de voir comment ils réagissaient à son dispositif.

La suite pour Sunkita Howard est de passer un an en Virginie, aux États-Unis , où elle va faire d’autres expériences comportementales et tests de son prototype, beaucoup plus flexible que le premier dispositif utilisé. La biologiste marine s’attend à trouver le répulsif adéquat pour les pêcheurs. Comme elle me l’a expliqué, il sera finalement assez différent de ceux visant à protéger les humains :

Mon concept est très différent du Shark Shield que les plongeurs et les surfeurs peuvent déjà utiliser. Celui-ci produit un champ électrique suffisamment intense pour que le porteur humain le sente, et il est certainement détectable par les espèces de poissons que les pêcheurs veulent attraper. Je teste pour ma part des champs électriques si faibles qu’ils sont en dessous du seuil de détection d’une personne ou d’un poisson normal (bien que je vais utiliser des poissons non électrosensibles pour m’assurer de cela !) . L’idée est de dissuader les requins sans affecter la proie principale. Le Shark Shield serait également trop volumineux et coûteux pour le déploiement sur des engins de pêche – il coûte presque 700 dollars américains par unité, et est plus grand que la main. Si mon concept s’avère efficace, le prototype final aura la taille de l’ongle du pouce, ne coûtera pas cher et sera auto-alimenté. C’est la seule voie possible pour convaincre les pêcheurs de l’utiliser.

Au-delà de ses travaux, Sunkita pense que la Nouvelle-Zélande a le potentiel pour devenir aussi performante que l’Australie en matière de recherche sur les requins, même si elle admet que les ” Aussies ” ont une certaine avance pour le moment :

Dans l’ensemble, je dirais que l’Australie est beaucoup plus active dans ce domaine que la Nouvelle-Zélande, et il est probable que nous avons énormément à apprendre d’eux. Le laboratoire de neuroécologie de la Western Australia University est à la pointe du développement des moyens de dissuasion contre les requins. Leur objectif est la protection des personnes, plutôt que les engins de pêche, mais leurs travaux pourraient également avoir des applications dans ce domaine. Cela dit, l’Université d’Otago a été extrêmement favorable à mon projet, il y a un approvisionnement de requins pour la recherche à Dunedin, et la Nouvelle-Zélande a maintenant un cadre législatif pour ce type de recherche – Otago pourrait devenir le spécialiste de la réduction des captures accidentelles de requins au même titre que l’UWA est à la pointe des répulsifs pour nageurs. En particulier, je serai ravie d’avoir un ingénieur et un programmeur informatique à bord !

Comme d’autres scientifiques, Sunkita ne croit pas que le programme d’abattage des requins commencé récemment à l’Ouest de l’Australie soit une bonne option pour améliorer la sécurité des nageurs et des surfeurs :

Des spécialistes des requins comme Ryan Kempster et Barbara Wueringer affirment que le programme d’abattage ne fera pas de différence sur le taux d’incidents impliquant des personnes et des requins. Il est étonnant que le gouvernement australien ait accordé à la zone occidentale l’exemption des lois qui protègent les espèces comme les requins blancs, étant donné le peu de preuves sur le fait que le programme d’abattage améliorera la sécurité de la population, et l’importance que revêtent les eaux australiennes pour les espèces de requins vulnérables. Je pense que le gouvernement de l’Australie occidentale devrait se concentrer sur des solutions comme celles du groupe de Neuroécologie de l’Université de Western Australia Neuroecology, plutôt que de dépenser de l’argent pour des abattages de requins nuisibles et sans fondement. C’est aussi une mauvaise image pour les pêcheurs concernés, au moment où l’industrie subit une énorme pression pour montrer qu’elle gère responsablement ses captures de requins.

Non, les scientifiques n’envoient pas toujours des bouteilles à la mer pour passer leurs messages…

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