Slik vil forskere hindre plastforurensning i havet

2 days ago 9

Du har kanskje sett bilder av sjøfugl som har bygget reir på garnrester, taustumper og annet plastsøppel. Eller fugler med mager fulle av mikroplast.

I tillegg vet vi at det finnes en usynlig og svært skadelig effekt av fiskeri-redskaper på avveie: såkalt spøkelsesfiske. Der kan forlatte teiner og garn bli stående å fiske i nærmest uendelig tid.

Denne forsøplingen har betydelige konsekvenser for livet i og rundt havet.

Usynlig, men stort problem

Andre redskaper, tau og mikroplast synker til bunns og er et usynlig problem. Et nylonsnøre kan vare i opp til 600 år på havets bunn. Disse redskapene er for det meste laget av ikke-nedbrytbare typer plast som polyetylen, polypropylen, polyester og polyamid.

Nå vil forskere utvikle nye materialer som kan brytes ned raskere og uten å forurense.

– Redskapene blir liggende lenge og gjør i praksis havene til plastdeponier fordi det dannes partikler av mikroplast når materialene slites i sjøen, forklarer forsker Christian Karl i Sintef.

Problemet med tapte fiskeredskaper og utstyr fra oppdrettsnæringa er stort. Mesteparten av dette er plast.

Heldigvis gjennomfører Fiskeridirektoratet årlige tokt der de leter etter tapte garn og andre fiskeredskaper på steder hvor det er meldt inn tap.

Fakta om oppryddingen

Fiskeridirektoratet har siden 1983 ryddet plast og redskaper langs fiskefeltene våre. Bare i 2022 tok de opp:

1.128 garn av ulike typer
28.000 meter line
26.600 meter tau
204 teiner samt tilbehør
41.500 meter med dumpede eller forlatt snurrevadtau
8.500 meter med dumpet trålvaier
Ellers oljeklær, hansker, plastsekker og annen plast som var hektet til disse redskapene

Kilde: Fiskeridirektoratet

Samtidig jobber forskere for å finne og teste alternativer til plastmaterialene som enten varer «evig» – eller brytes ned til mikro- og nanoplast.

Særlig bruk av bunntrål og såkalt snurrevad fører til store mengder mikroplast i havet.

– Vi har allerede kommet langt i arbeidet, forteller Karl.

Han er polymer-kjemiker og har spesialisert seg på kombinasjoner av materialer i plast, nedbrytbare alternativer og materialanalyse. I snart fire år har han og kolleger i inn- og utland jobbet med å finne løsninger.

Karl har blant annet hatt ansvaret for å teste fiskeredskapenes biologiske nedbrytbarhet og miljøpåvirkning i prosjektet D-Solve. Der tester forskere biologisk nedbrytning i ulike marine leveområder og klimasoner som Skagerrak, Nordsjøen, Østersjøen, Adriaterhavet og Norskehavet.

Testene skjer i temperaturer mellom 4 og 27 grader Celsius. Målet er å sammenlikne hvordan biologisk nedbrytbare og konvensjonelle redskaper klarer seg:

– Testperioden vil strekke seg over minst tre år eller til materialene er helt nedbrutt. Vi skal studere både mikrobiologisk, UV-, termisk og kjemisk nedbrytning i detalj, forklarer forskeren.

Fakta om nedbryting av plast

Nedbryting skjer fordi de kjemiske bindingene i materialene etter hvert brytes opp som følge av bruk og etter hvert slitasje. I tillegg bidrar bakterier og mikroorganismer med å bryte ned polymerer til blant annet CO₂ og metan. Mekanisk slitasje, vind og vær bidrar også til slitasje og degradering av tau og redskaper.

Toppen av et isfjell

En av partnerne i prosjektet er Norges fiskerihøgskole ved UiT Norges arktiske universitet i Tromsø. Her jobber blant annet professor Roger Larsen. Han startet sin yrkeskarriere som fisker. Nå samarbeider han blant annet med forskerne i Sintef om å finne løsninger på problemet i D-Solve, hvor han er senterleder.

Det handler om å utvikle nye degraderbare materialer som kan erstatte dagens plastmaterialer i redskaper for fiskeri- og oppdrettsnæringene – uten å bli til mikroplast.

– Fagfolk fra Fiskeridirektoratet har en imponerende kunnskap. De sørger for at det hvert år hentes opp store mengder tapte fiskeredskaper. Så godt som alt består av plast.

– Men det er også mørketall: I 2022 ble det for eksempel hentet opp snurrevadtau på hele 40 kilometer til sammen. Tauet ble funnet tilfeldig og var ikke meldt inn som tapt redskap, opplyser Larsen.

Visjonen til forskerne er å redusere både spøkelsesfiske og plastforurensningen. Det skal skje i samarbeid med både industri, universiteter, forskningsinstitusjoner og interesseorganisasjoner. Nå har de konkludert med hva som skal til.

Forskerne foreslår fire hovedgrep om vi skal få bukt med forurensningen:

Utvikle bio-nedbrytbare tau og fiskeredskaper som alternativ til ordinær oljebasert plast.
Utvikle nye redskaper med enklere design slik at resirkulering blir lettere.
Bidra til industriell oppskalering av løsningene.
Sørge for at materialene kan resirkuleres.

Forskningen har foregått med partnere i Danmark, Tyskland, Kroatia og Sør-Korea. Det har også ført til feltforsøk i blant annet i USA, India og Kina.

Et komplisert puslespill

Forskerne har gjort tester og forsøk på såkalt nedgradering av alternative materialer.

I praksis betyr det at de har sett på slitasje og de mekaniske egenskapene.

Karl forteller at om vi skal bli kvitt de evigvarende redskapene og påfølgende forsøpling, er det viktig at materialene er nedbrytbare – men samtidig sterke nok til å gjøre jobben.

– Derfor er det et viktig mål å utvikle materialer og redskaper som er brukervennlige i det vi kaller service-tiden, men som deretter har en kort nedbrytingstid, sier han.

Det er ingen enkel jobb fordi materialene kan bestå av ulike komponenter. Og noen inneholder også en kjerne av stål, bly eller er impregnert med kobber.

For å gjøre plastproduksjonen i fiskeri- og havbrukssektoren mer bærekraftig og sirkulær er det viktig å samarbeide på tvers av ulike sektorer og fagområder, ifølge Karl.

– På den måten kan vi løse globale problemer på lokalt nivå. Det gjøres stadig små fremskritt i arbeidet med å overvinne utfordringene ved kvaliteten på resirkulert materiale og fjerning av kobber fra fiskeredskaper for å nevne noe.

I dag er det et problem med redskaper som består av mange ulike materialer. Det gjør det vanskelig og noen ganger umulig å gjenvinne på en måte som gjør at materialene får høy nok verdi i sitt videre liv.

– Dette jobber vi med i et annet prosjekt som har navnet SHIFT plastics, tilføyer forskeren.

Resultater klare til bruk

Så langt har forskerne lykkes med å finne løsninger som er bærekraftige for en rekke fiskeredskaper – om enn ikke alle:

– For nedbrytbare fiskegarn har vi i dag redskaper som leverer på 70 prosent av egenskapene, forteller Roger Larsen.

Derfor leter vi nå etter den perfekte material-kombinasjonen. Garn er kanskje den største utfordringen. Nettet her skal være tynt og usynlig for fisken. Samtidig skal det være sterkt og elastisk slik at de fungerer tilnærmet like godt som nylon i bruk.

Fiskeredskapet langline har derimot forskerne dokumentert at det ikke var forskjell i fangsteffektivitet når det ble brukt forsyn av nylon, sammenlignet med et bionedbrytbart alternativ.

I dagens mekaniserte linefiskeri kan en langline være opp mot 90 kilometer lang. En slik line kan ha opp mot 70 tusen kroker festet til hovedlina med korte tråder på omtrent en halv meter.

– Slike tråder kan både slites, kappes og mistes i tusentall hvert år – bare i Norge. I dag består disse av polyester eller nylon. Det er et svært sterke materiale som synker og havner på havets bunn. Der kan de ha veldig lang nedbrytingstid, sier Larsen.

– I kystlinefisket brukes det kortere linelengder, men selv fartøy i størrelsen 11–15 meters lengde kan ha liner med opptil 30.000 kroker, forteller den tidligere fiskeren.

Fakta om marin forsøpling

Fra midten av 1960-talet fikk vi syntetiske plastfibre i fiskeredskaper. I dag er nesten 100 prosent av slike redskaper plastbaserte.

Ifølge Miljødirektoratet vil 10–15 prosent av all marin forsøpling havne på strendene våre. De resterende 85–90 prosent av plastforsøplingen havner på havbunnen, og kan ha en «levetid» på opptil 600 år særlig på store, kalde dyp.

Mye av strandsøppelet i våre områder er plast fra fiskeri og havbruk. Dette er materialer av typen polyetylen (PE) og polypropylen (PP) som flyter i vann, ender som strandsøppel og til slutt som mikroplast. Typisk består mye av vårt strandsøppel av nett, tau, fløytkuler, plastkanner, annen emballasje, et cetera.

Fiskeredskaper av materialer som nylon (PA) og polyester (PES) synker i havet, men også tapte fiskeredskaper som trål, teiner og snurrevad der man i hodesak bruker PE og PP i nettet vil ofte ende på havets bunn fordi redskap ofte er satt sammen av plast og metall.

Særlig tap av garn og teiner gjør at tonnevis med fisk og krabber går tapt som følge av såkalt spøkelsesfiske.

Kilde: UiT

Men det er håp:

– Vi har gjort tester som viser at det er liten forskjell på fangsteffektiviteten når vi bruker materialer som er nedbrytbare. Vi har et bionedbrytbart alternativ som vil løse seg opp etter noen år uten å etterlate seg mikroplast, sier Larsen.

Hvor lang tid nedbrytingsprosessen tar, vil avhenge av mange faktorer som temperatur, lys, mikrobiell aktivitet for å nevne noe.

– Men vi kan garantere at disse har et langt kortere liv i havet enn flere hundre år, som er det Miljødirektoratet anslår for et vanlig nylonsnøre.

Den skadelige bunntrålen

En versting er bunntrålen og snurrevaden. Dens røffe ferd langs havbunnen fører til mye slitasje på materialene. Nett i vinger, belg og trålpose får gjennomgå – levetiden på redskapet er forholdsvis kort.

Og restene kan havne på strendene våre og i sjøfuglenes mager.

Årsaken er at materialene flyter opp til overflaten. Der kan de med sine fristende farger forveksles med krill og andre spiselige dyr. De kan også havne som søppel eller materialer i fuglenes reder.

Også i denne sammenhengen har forskerne sett på miljøvennlige material-alternativer som kan brytes ned av naturen selv.

– Dette gjelder spesielt for den slitematten som ligger under selve trålposen og som fungerer som en beskyttelse for å unngå at det slites hull slik at fangsten tapes, forteller Larsen.

Materialet, bio-polyester, kan også være egnet til bruk i snurrevad. Da særlig i tauarmene som samler fisk inn mot nota.

Men alternativet er en relativt kostbar investering på kort sikt:

– Det blir fort for dyrt for fiskere som har små kvoter. Derfor må vi finne løsninger som er billigere, som materialer i trefiber, skinn eller bomull. Det vi faktisk vet fungerer som gode slaktemater-slitematter i bunntrål fra gammelt av, er kuskinn, sier Larsen.

Han legger til at de i Nederland blant annet har testet skinn av Yak-okser med godt hell. Men det gjelder å finne både rett leverandør og rett kvalitet før kua kan redebutere som fiskeredskap.

– Vi vet at løsningene finnes. Vi må bare knekke koden på materialnivå, basert på utvikling av materialer og egenskaper knyttet til degradering, sier Christian Karl.

Referanser:

Annual Report D-Solve

Eduardo Grimaldo mfl.: Reducing plastic pollution caused by demersal fisheries. Marine Pollution Bulletin, 2023. Doi.org/10.1016/j.marpolbul.2023.115634

Megan Palmer mfl.: Enabling transition thinking on complex issues (wicked problems): A framework for future circular economic transitions of plastic management in the Norwegian fisheries and aquaculture sectors. Journal of Cleaner Production, 2024. Doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.141420

Alternative materialer til plast brukt i snurrevadtau og trålmatter (UiT). Prosjektside.