Development of biodegradable materials to reduce the effect of ghost fishing in the Norwegian deep-sea gillnet fisheries

Garn er ett av de viktigste fiskeredskapene i Norge. Torsk, sei, blåkveite, breiflabb og rognkjeks er de viktigste arter for disse fiskeriene. I 2012 ble torskekvoten fordelt slik: ca. 93.000 tonn til redskapsgruppen som fisker med garn, ca. 76.000 tonn til trål, ca. 58.000 tonn til snurrevad, ca. 40.000 til autoline, og ca. 25.000 tonn til andre. Det estimeres likevel at antall tapte garn per år er ca. 13.900. Per i dag er Norge og Korea de landene i verden som har et program for systematisk opprensking av tapte fiskeredskaper fra de mest intensivt fisket områder. Fiskeridirektoratet oppgir imidlertid at det totalt for perioden 1983 til 2017 er tatt opp omtrent 20.450 tapte garn (ca. 572 km), og et betydelig antall andre fiskeredskaper. Opprenskings operasjon er svært krevende på grunn av dybde (500-1000m), sterke strømmer områdene, og usikkerheten knyttet til nøyaktigheten av posisjonen av tapte redskapet. Derfor, og parallelt med opprenskings program, har forskning i siste årene fokusert på å utvikle metoder og teknikker for å redusere antall tapte redskaper, lokalisering av tapte utstyr, og vurdere muligheten for å bruke biologisk nedbrytbare materialer. Biologisk nedbrytbare garn (dvs. at den brytes ned i vann og CO2) er blitt i siste årene utviklet av S-ENPOL (tidligere eiet av Samsung Fine Chemicals Ltd) og er nå et kommersielt produkt som brukes i flere garnfiskerier i Korea. Dette prosjektet har gjennomført følgende FoU-oppgavene: i) Degraderingsforsøk i havet. I dette forsøket satt vi sampler av nedbrytbare- og nylon monofilament, samt nedbrytbare- og nylongarn i sjøen, både i Trondheim og i Tromsø. Forsøket foregikk i to år og samplene ble analysert for styrke og forlengelse hvert tredje måneden. ii) Degraderingsforsøk i lab med fokus på å studere forandringer av polymere i materialet og kvantifisere eventuelle løsrevet partikler til sjøvannet. iii) Fiskeforsøk. Biologisk nedbrytbare PBSAT-garn er blitt testet på blåkveite (mai-juni 2016), sei (oktober-desember 2016, 2017 og 2018) og torsk (januar-mars 2017 og 2018). Forsøkene foregikk i kommersielle fiskefelter og under kommersielle fiskeforhold. iv) UV degraderingsforsøk. Prosjektet har utviklet nedbrytbare garn til blåkveite- torsk og seifiskeriet. Fiskeforsøk på torsk, sei og blåkveitefiske viser at biogarn har fortsatt dårligere fangstevne enn tradisjonelle nylongarn. Lavere fangstevne kan gjøre at fiskerne foretrekker tradisjonelle nylongarn frem for biogarn fordi de har en høyere fangstevne. Degraderingsforsøk i sjøen viser ca. 26% reduksjon i bruddstyrken i PBSAT-garn etter ca. 25 måneder i sjøen (kaldtvann), mens samplene fra biogarn som ble brukt i ett fiskesesong (maks 3 måneder) viste ca. samme reduksjon i bruddstyrke. Daglig bruk og slitasje av garn øker nedbrytningsprosessen. Kontrollerte laboratorieforsøk i 20°C viser også ca. 20% degradering etter 12 måneders eksponering i sjøvann. Så lang det er ikke blitt registrert fragmentering, dvs. mikroplastdannelse. UV degraderingsforsøk der vi simulerer garn som er eksponert til UV stråling viste at PBSAT-garn degraderes raskere enn nylon-garn og viser dermed en sterkere reduksjon i mekanisk styrke og materialets integritet. I tillegg endrer PBSAT sin kjemiske struktur mer signifikant under nedbrytning sammenlignet med nylon. UV-degraderingsforsøk viste løsrevet partikler. Dette prosjektet har fokusert på å utvikle biologisk nedbrytbare garn til norske fiskeri og har fokusert på å kvantifisere fangsteffektiviteten, nedbrytningshastighet og eventuell dannelse av mikroplast i sjøvann. Mye av resultatene fra disse studiene, er blitt publisert i internasjonale journaler. Noen forsøk pågår fortsatt og det forventes flere publikasjoner om tema i nærmeste fremtid. Det foreslås videre studier av fangst moder (måten fiskes er fanget i nettet) og dette krever nye fiskeforsøk og nye analyser av data. Det anbefales å videreføre prosjektet og fullføre arbeidet, der vi studerer nedbrytningsprosessen av biomaterialet. Per i dag har dette forsøket foregått i 18 måneder. Forsøket er imidlertid designet og planlagt for å vare 36 måneder. Et sentralt trekk ved bruken av garn i kommersielt fiskeri, er imidlertid at fiskerne taper betydelige mengder garn. Miljødirektoratet (2018) har anslått at det tapes ca. 13000 garn pr. år. Tapte garn har fortsatt fangstevne og påfører dermed fiskerene et alternativt tap, i form av tapte fangstmengder. Det anbefales derfor sterkt å gjennomføre en bio-økonomisk analyse av garnfiskeri og estimere verdien av tapte ressurser pga. utilsiktede fiske-dødelighet av fiskeressurser forårsaket av spøkelsesfiske. Det foreslås også å undersøke hvordan bruk av nedbrytbare garn (og dermed reduksjon av plastforurensning og spøkelsesfiske), kan implementeres til en bærekraftig fiskeriforvaltning i Norge.

Dette prosjektet har oppnådd bevishet og interesse av nedbrytbare garn i næringslivet, FoU-institusjoner i EU og reguleringsmyndighetene (Fiskeridirektoratet). Flere utstyrleverandører i Norge har tatt direkte kontakt med Koreanske produsent S-ENPOL (tidligere eied av Samsumg Fine Chemicals Co. Ltd.) for direktleveranse av nedbrytbare garn til Norge. Biologisk nedbrytbare garn er et av temaene i et stort EU Innovation action søknad "Integrating Bioplastics into Circular Economy (INPLACE)"

Lost, abandoned, and/or discarded fishing gear (LADFG) is an internationally recognized problem that causes unwanted ghost fishing; pollution of the marine foodweb with plastics; alterations to the benthic environment; and a variety of costs related to clean-up operations and impacts on business activities. In response to this problem, a large number of international organizations and agreements now focus on LADFG, and numerous national and local-level initiatives have been implemented around the world. To date, Norway is the only country in the world that has a program for the systematic annual retrieving of LADFG from the most intensively fished areas. Since this program started the total number of retrieved gillnets has reached 18,300 nets (approx. 494 km). The retrieving operations are however highly demanding because of operation depth (500-1000m), strong currents in the areas, and the uncertainties associated with the accuracy of the lost gear's position. In the last decade, a large number of R&D projects with biodegradable EnPol gillnets to reduce the impact of ghost fishing have been carried out by Samsung Fine Chemicals and research institutions in Korea. These gears have been tested in 13 different fisheries, and include gillnetting and potting for round, flatfish, shrimps, octopus and crabs, eels. The results of these experiments have shown that the fishing efficiency of these gears is similar to those made of synthetic fibres (nylon, polyethylene and polypropylene). Currently 21 kind of fishing gears have been developed and a total of 370 Korean coastal vessels are using biodegradable fishing gears on a regular basis. This project brings togheter Korean and Norwegian institutions to develop biodegradable gillnets for the most important deep-water gillnet fisheries in Norway. The main objective is to develop bio-degradable gillnets as a responsible fisheries management measure for reducing ghost fishing and pollution of plastics in the environment.