Garnalenpulskor

Naast het gebruik van elektriciteit voor het vangen van platvis is er ook aandacht besteed aan het gebruik van elektriciteit voor het vangen van garnalen. In de jaren ’70 werd er in Nederland voor het eerst geëxperimenteerd met een elektrische garnalenkor door het RIVO (Nederlands Instituut voor Visserijonderzoek, tegenwoordig Wageningen Marine Research), maar de experimenten werden in 1976 stopgezet na teleurstellende resultaten. Vervolgens is het onderzoek naar een garnalenpulskor weer opgepakt in 2006 tijdens het ‘’Project Pulskor’’ in België. Binnen dat project werkten ILVO (Instituut voor Landbouw- en Visserijonderzoek), de Vlaamse Visserij Vereniging, Universiteit Gent en Marelec N.V. aan een nieuw type garnalennet met een betere selectiviteit en een verminderde milieu impact. Daarbij is de garnalenpulskor ontwikkeld, ook wel bekend als de HOVERCRAN.

1Beschrijving

HOVERCRAN verwijst naar het Engelse werkwoord “hover”, dat zweven betekent. Het vistuig sleept namelijk niet meer over de zeebodem, maar zweeft er net boven, zoals een hovercraft. Daardoor vermindert de schade aan de zeebodem en de druk op het milieu behoorlijk. Aan de andere kant verwijst het deeltje “cran” in de naam naar Crangon crangon, de wetenschappelijke naam van de grijze Noordzeegarnaal.

De Hovercran is een nieuw type vistuig waarvan het vangstprincipe gebaseerd is op het stimuleren van de garnaal door elektrische prikkels. Het lijkt dus wel wat op de pulskor op platvis. Daarbij is de klossenpees vervangen door 12 lichte elektroden. Deze elektroden wekken een elektrisch veld op dicht bij de zeebodem. Hierdoor springen garnalen op uit het zand en komen ze in het net terecht.

Het net zweeft ongeveer 15 cm boven de zeebodem. Niet-doelsoorten kunnen ontsnappen onder het net. In 2009 werd dit vistuig bekroond tijdens de WWF Smart Gear Competition (wedstrijd voor innovatieve vistuigen). Uit een reeks verkennende experimenten op zee, zowel met de Hovercran (O 191) als met andere pulsvistuigen met lichte klossenpezen (TX 25, SD 33) bleek dat een selectieve, verhoogde onderpees een vluchtweg creëerde voor de meeste bijvangstsoorten. Afhankelijk van het type optuiging werd de bijvangst met 15 % tot 65 % verminderd.

De Hovercran zonder klossen kan goed worden gebruikt op bestekken met een vlakke zeebodem. Op ruwere en meer oneffen visgronden vergroot het risico op problemen, want er zijn geen klossen die het net over obstakels heen helpen. Voor dergelijke visgronden (zoals veel gebieden op de Waddenzee) diende een tussenoplossing gevonden te worden in de vorm van een aangepaste klossenpees. Zodra er gevist wordt met een aangepaste klossenpees is er geen sprake meer van een HOVERCRAN maar van een garnalenpulskor.

Een schematische weergave van de garnalenboomkor (boven) en de HOVERCRAN (onder). Duidelijke verschillen zijn de afwezigheid van de klossen bij de HOVERCRAN, de elektroden en de afstand van het net ten opzichte van de zeebodem.

Een schematische weergave van de garnalenboomkor (boven) en de HOVERCRAN (onder). Duidelijke verschillen zijn de afwezigheid van de klossen bij de HOVERCRAN, de elektroden en de afstand van het net ten opzichte van de zeebodem. ILVO

Het opwekken van een geschikt elektrisch veld in zeewater vereist nieuwe apparatuur. Hierbij is de pulsgenerator het belangrijkste onderdeel, want die vormt de wisselstroom om tot laagfrequente gelijkstroompulsen en geeft deze door aan de elektroden in het net. Deze generator is bevestigd op het vistuig en wordt gevoed via een kabel afkomstig van het schip. Het vieren en halen van deze voedingskabel gebeurt door middel van een speciaal ontworpen winch.

Bij de pulsvisserij op garnaal met het Marelec systeem is de instellingsmogelijkheid van de pulsgenerator beperkt tot één wijzigbare pulsparameter, namelijk de pulsamplitude. Deze parameter, het resultaat van het spanningsverschil over de naburige + en – elektrode, is continu instelbaar via een draaischakelaar. Dit laat toe om wijzigingen in de geleidbaarheid van het zeewater, als gevolg van verschillen in temperatuur en/of saliniteit op te vangen. Dit betekent dat de kenmerken van het elektrisch veld op de zeebodem vastliggen, op de pulsamplitude na.

Via real-time uitlezing in de scheepsbrug is de controle van het pulssysteem mogelijk. De specifieke software laat toe om de prestaties van de 11 afzonderlijke elektrodeparen te monitoren en te loggen, zoals voorgeschreven wordt door de Europese wetgeving. Het outputvermogen van elke pulsgenerator is aanzienlijk lager dan het inputvermogen en is een gevolg van elektrische verliezen in de pulskabel en de generator zelf.

2Werkwijze

De pulsgenerator, die de vorm en de sterkte van de puls regelt, bevind zich op de boom. Er zijn regels opgesteld waaraan de pulskor moet voldoen. Zo is de maximaal toegestane spanning tussen de elektroden 15 volt. Voor het maximale vermogen van het wekveld is gekozen voor 1.25 kW per meter boom. Binnen die grenzen kan een puls (en daarmee het wekveld) alsnog heel erg verschillend zijn. Hoe een puls is opgebouwd noemt men ook wel de pulskarakteristieken. De volgende zaken zijn van invloed op de pulskarakteristieken:

  • De amplituden in volt (V); Het potentiaal dat gemeten wordt tussen twee geleidende delen.
  • De elektrische veldsterkte (V/cm); De logische consequentie van de amplitude en de elektrode afstand.
  • Puls frequentie (Hz); Het aantal pulsen per seconde.
  • Pulsduur (µs): De duur van de puls.
  • De steilheid van de voorste en achterste rand van de puls.
  • De vorm van het elektrische veld (het directe gevolg van de pulsvorm, maar ook afhankelijk van soort en aantal elektroden, de afstand tussen de elektroden en de lengte / combinatie van geleidende en isolerende delen).

Naast de pulskarakteristieken zijn er ook veel natuurlijke factoren die van invloed zijn op het wekveld, zoals:

  • Verschillen in geleidbaarheid van het zeewater en de zeebodem.
  • De samenstelling van de zeebodem (een slibrijke bodem heeft een betere geleiding dan een zandbodem).
  • Het zoutgehalte van het water (zout water heeft een hoger geleiden vermogen dan zoet water).
  • De watertemperatuur (warm water heeft een hogere geleidbaarheid dan koud water).

In de praktijk worden momenteel draadvormige elektroden met een conductorlengte van ongeveer 1,5 meter gebruikt aan een vaarsnelheid van ca. 3 knopen. Hierbij staat een garnaal ongeveer 1 seconde bloot aan het elektrisch pulsveld en krijgt de garnaal maximaal 5 pulsen van 0,0005 seconden over zich heen. De korte pulsduur en de zeer lage herhalingsfrequentie maken een geringe energie-input mogelijk (ca. 1kWh per vistuig) ondanks de hoge geleidbaarheid van zeewater.

Hier zie je het werkingsprincipe van de pulsgenerator. De 12 elektroden vormen 11 elektrodeparen die beurtelings worden aangestuurd door de pulsgenerator. In deze tekening wordt het elektrisch veld weergeven in de groene kleur. Elke puls (groene veld) duurt 0,0005 seconden.

Hier zie je het werkingsprincipe van de pulsgenerator. De 12 elektroden vormen 11 elektrodeparen die beurtelings worden aangestuurd door de pulsgenerator. In deze tekening wordt het elektrisch veld weergeven in de groene kleur. Elke puls (groene veld) duurt 0,0005 seconden. ILVO

3Doelsoorten en bijvangst

De garnalenpulskor heeft dezelfde doelsoorten en bijvangsten als de garnalenboomkor. Wel zijn er duidelijke verschillen te zien in de samenstelling van de vangst qua doelsoorten en bijvangst. Zo zijn er een vangstvergelijkingen uitgevoerd tussen een klassieke garnalenkor en een garnalenpulskor. De vangstvergelijkingen toonden aan dat er enkel in de zomermaanden een hogere vangst van maatse garnalen was met het pulstuig (+ 16% in juni en + 9,4% in september), maar dit verschil was alleen heel duidelijk te zien in juni. In oktober en december was er geen duidelijk verschil te zien in de vangst van maatse garnalen.

Een schematische weergave van het onderzoek waarbij een vangstvergelijking werd uitgevoerd tussen een garnalenkor en een garnalenpulskor.

Een schematische weergave van het onderzoek waarbij een vangstvergelijking werd uitgevoerd tussen een garnalenkor en een garnalenpulskor. ILVO

De vangst van pufgarnalen was duidelijk lager met het pulstuig (- 19% tot – 33% minder) in september, oktober en december. Verder bleek de bijvangst van vissen en bodemdieren voor alle zeereizen duidelijk lager (- 50% tot – 76%) met het pulstuig (zie onderstaande afbeelding). De reductie in de bijvangst van commerciële vissoorten was vooral zeer opvallend voor schol en tijdens bepaalde zeereizen ook voor schar, bot, kabeljauw en wijting.

Wat betreft de bijvangst van andere bodemdieren, zoals mesheften, nonnetjes, zeeanemonen, zeesterren, donderpadden, grondels, gewone strandkrabben, harnasmannetjes, zeenaalden en haringachtigen zag men ook een duidelijke afname met de garnalenpulskor ten opzichte van de garnalenboomkor. Het pulstuig met zeeflap aan boord van een commerciële garnalenkotter had beduidend minder bijvangst van vissen, bodemdieren en pufgarnalen. Dat terwijl de vangst van maatse garnalen meestal gelijk bleef of zelfs wat hoger lag dan bij een traditionele garnaalboomkor met zeeflap.

De combinatie van een aangepaste boomkor met een ‘vierkant’ net met zeeflap en rechte, gereduceerde klossenpees met 11 klossen voorzien van een elektrisch pulsveld vertoont dus een fel verbeterde selectiviteit ten opzichte van een traditionele garnalenboomkor met zeeflap.

Hier zie je de samenstelling van de vangst met een garnalenkor (links) en met de HOVERCRAN (rechts).

Hier zie je de samenstelling van de vangst met een garnalenkor (links) en met de HOVERCRAN (rechts). ILVO

4Gedrag garnaal ten opzichte van het vistuig

De garnalen worden door het pulsveld gestimuleerd om verticaal op te springen van de zeebodem, waardoor ze in het net terecht komen. Het is belangrijk om te weten dat de puls die voor garnalen gebruikt wordt verschilt met de puls die voor platvis gebruikt wordt. De garnaalpuls die de typische ‘tail flip’ reactie bij garnalen opwekt (zie onderstaande afbeelding) heeft een veel lagere herhalingsfrequentie (5 Hz i.p.v. ca. 50 Hz) waardoor elk dier in het sleepspoor slechts enkele afzonderlijke pulsen ervaart. Vanaf een herhalingsfrequentie van ongeveer 20 Hz treedt verkramping op in blootgestelde spieren, zoals bij de platvispuls, waarbij we niet meer kunnen spreken van een schrikpuls.

Rechtsboven is de voor de garnaal typische ‘tail flip’ beweging te zien die ze gebruiken om te vluchten. Op de onderste foto’s zie je hoe de garnalen reageren op een puls

Rechtsboven is de voor de garnaal typische ‘tail flip’ beweging te zien die ze gebruiken om te vluchten. Op de onderste foto’s zie je hoe de garnalen reageren op een puls. ILVO

Er zijn (nog) niet veel studies gedaan naar het gedrag van bodemdieren en bijvangstsoorten ten opzichte van de garnalenpulskor. Laboratoriumstudies naar garnaal, (plat)vissoorten en bodemdieren wezen verschillende reacties uit bij verschillende vissoorten en overige dieren. Reacties van onderzochte vissoorten zijn als volgt:

  • Schol; blijft ingegraven, lichaam vibreert op pulsfrequentie.
  • Tong; vrijwel hetzelfde als schol, slechts een aantal zwemt op uit ingegraven positie.
  • Schar; hevige reactie, zwemt over bodem of naar oppervlak; pas na stoppen van pulsen keert het dier terug naar de bodem.
  • Tarbot; hetzelfde als schol.
  • Rog; hetzelfde als schol.
  • Zeedonderpad; rust op bodem, lichaam vertoont lichte vibraties maar vis blijft liggen.
  • Pitvis; lichaam vertoont sterke ongecontroleerde spasmen, vis verplaatst zich over korte afstanden over bodem.
  • Harnasman; op de bodem liggende vissen begonnen langzaam te zwemmen terwijl lichaam vibreert op pulsfrequentie; vissen die hoger in de waterkolom zwommen keerden onmiddellijk terug naar de bodem.
  • Vijfdradige meun; na stimulatie volgde onrustig zwemgedrag dicht bij de bodem.

Reacties van overige soorten:

  • Zwemkrab; onrustig rondlopen over de bodem, na stoppen van de puls groeven de dieren zich snel in het zand in.
  • Strandkrab; hetzelfde als de zwemkrab.

Geen gedragsverandering werd waargenomen bij heremietkreeft, zeester, spisula en de slangster.

5Verwerking

Net als bij de pulskor voor platvis is de vangstverwerking van de garnalenpulskor makkelijker dan bij de garnalenkorvisserij doordat er minder bijgevangen wordt. Hierdoor is er minder tijd nodig voor het sorteren van de garnalen, neemt de kwaliteit van de garnalen toe en verloopt de verwerking van de vangst sneller. Mede door de snellere verwerking neemt ook de overlevingskans van de bijvangst toe. Voor de rest is het verwerkingsproces vergelijkbaar met die van de garnalenkor.

6Duurzaamheid

Qua selectiviteit en het verminderen van de bijvangst kan de garnalenpulskor als een ecologisch duurzamere vismethode worden gezien ten opzichte van de garnalenkor. Alleen beïnvloed de samenstelling van de rest van het tuig (vorm klossenpees, aantal klossen) ook hoe duurzaam er gevist kan worden met de garnalenpulskor. Een garnalenpulstuig met minder klossen dan de garnalenkor en met een recht in plaats van U-vormige klossenpees zou in principe selectiever moeten vissen dan de garnalenkor. Ook heeft het minder bodemcontact in vergelijking met de garnalenkor en leidt het lichtere tuig ook tot brandstofbesparing.

Maar zolang er geen duidelijk standaard garnalenpulstuig komt, blijft het lastig om te bepalen hoe duurzaam deze vismethode precies is. Tot nu toe lijkt het er op dat het tuig nog niet helemaal is uitontwikkeld, waardoor het nog te vroeg is om nu al met een standaard garnalenpulstuig te komen. Het bepalen over een standaard garnalenpulstuig zal tijdens een aantal bijeenkomsten met deskundigen uit Nederland, België en Duitsland en garnalen pulsvissers moeten gebeuren.

Negatieve korte termijn effecten van de garnalenpuls op andere zeedieren en het ecosysteem lijken, mede door de relatief lage spanning die gebruikt wordt voor de garnalenpuls, beperkt en geven een kleine kans op gebroken ruggenwervels bij vissen. Maar mogelijke effecten op de (midden) lange termijn of bij herhaalde blootstelling zijn nog onvoldoende of totaal niet onderzocht.

Verder heeft onderzoek aangetoond dat het garnalenpulstuig efficiënter (minder uren nodig om dezelfde hoeveelheid garnalen te vangen) kan zijn qua het vangen van garnalen dan de garnalenkor. Een verhoogde efficiëntie kan een voordeel zijn als het gaat om minder bijvangst en bodemberoering per kg gevangen garnaal, maar dan alleen als er een beperking is aan de totale garnalenvangst per jaar (bijvoorbeeld door het instellen van een quotum). Dit is ook belangrijk omdat de garnalenpulskor kan zorgen voor een hogere aanvoer. Daarom moet grootschalige introductie van de garnalenpuls gepaard gaan met maatregelen om verzadiging van de garnalenaanvoer te voorkomen. Dit kan op meerdere manieren, o.a. door het regelen van de visserij-inspanning en (deel)sanering.

In dit stadium is het te vroeg om de duurzaamheid van de garnalenpulskor goed te kunnen beoordelen. Wat wel bij alle onderzoeken en discussies naar voren komt is de (meer of minder) verhoogde efficiëntie voor de vangst van commerciële garnalen. Dit wekt een hoop tegenstand op vanwege de nu al aanwezige overcapaciteit in de aanvoer van garnalen. Wil het traject van de garnalenpulskor kans van slagen hebben als duurzamer alternatief voor de garnalenkor, dan moet er niet alleen worden gekeken naar de techniek en effecten. Er zal namelijk tegelijkertijd gekeken moeten worden naar een plan van aanpak voor het beheer van de garnalen(puls)visserij samen met alle belanghebbenden.