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 voorloper van de garnalenpulskor door het RIVO (Nederlands Instituut voor Visserijonderzoek, tegenwoordig Wageningen Marine Research). Deze 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.

Een garnalenpulstuig.Wageningen Marine Research

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 bodemberoering. Aan de andere kant verwijst “cran” in de naam naar Crangon crangon, de wetenschappelijke naam van de Noordzeegarnaal.

De Hovercran is een nieuw type vistuig waarvan het vangstprincipe gebaseerd is op het stimuleren van de garnaal door elektrische prikkels. Het maakt dus net als de pulskor op platvis gebruik van elektriciteit om garnalen te vangen, maar het betreft een heel ander systeem. Bij de garnalenpulskor 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.

De garnalenpulskor voor onderhoud op de kade om gereed te maken voor een nieuwe visweek.ProSea

Selectiviteit

Het net zweeft ongeveer 15 cm boven de zeebodem. Ongewenste bijvangst kan ontsnappen onder het net. In 2009 is 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 soorten ongewenste bijvangst. 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. Ruwere en meer oneffen visgronden vergroten het risico op problemen, want er zijn geen klossen die het net over obstakels heen helpen. Voor zulke visgronden (zoals veel gebieden op de Waddenzee) dient 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.

Pulsparameters

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 zoutgehalte, op te vangen. Dit betekent dat de kenmerken van het elektrisch veld op de zeebodem vastliggen met uitzondering van de pulsamplitude.

De pulsparameters voor platvis (Delmeco en HFK) en garnaal (hovercran) zijn verschillend en hebben daardoor ook een ander effect. De Haan et al. 2011, Verschueren et al. 2012.

Via real-time uitlezing in de scheepsbrug is 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. Dit 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. Het maximale vermogen van het wekveld is 1.25 kW per meter boom. Binnen die grenzen kan een puls (en daarmee het wekveld) alsnog heel erg verschillend zijn.

Pulskarakteristieken

Hoe een puls is opgebouwd noem je 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).

Natuurlijke factoren wekveld

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 geleidend 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 bij een vaarsnelheid van ongeveer drie knopen. Hierbij staat een garnaal ongeveer één seconde bloot aan het elektrisch pulsveld en krijgt de garnaal maximaal vijf 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 komt qua doelsoort en bijvangst sterk overeen met de garnalenkor. Wel zijn er duidelijke verschillen te zien in de samenstelling van de vangst qua doelsoorten en bijvangst. Zo zijn er vangstvergelijkingen uitgevoerd tussen een klassieke garnalenkor en een garnalenpulskor. Deze vangstvergelijkingen tonen aan dat er enkel in de zomermaanden een hogere vangst van maatse garnalen is met de garnalenpulskor (+ 16% in juni en + 9,4% in september). In oktober en december is 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

Ongewenste bijvangst

De vangst van pufgarnalen was duidelijk lager met het pulstuig (- 19% tot – 33% minder) in september, oktober en december. Verder is de bijvangst van vissen en bodemdieren voor alle zeereizen duidelijk lager (- 50% tot – 76%) met het pulstuig (zie onderstaande afbeelding). De afname in 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, grondels, gewone strandkrabben, harnasmannetjes, zeenaalden en haringachtigen is ook een duidelijke afname met de garnalenpulskor te zien ten opzichte van de garnalenboomkor. De garnalenkotter met pulstuig en zeeflap had beduidend minder bijvangst van vissen, bodemdieren en pufgarnalen. Qua hoeveelheid maatse garnalen is de vangst gelijk en soms zelfs iets hoger met de garnalenpulskor.

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 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

Het pulsveld stimuleert de garnalen om verticaal op te springen van de zeebodem, waardoor ze in het net komen. Belangrijk om te weten is 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). Hierdoor ervaart elk dier in het sleepspoor slechts enkele afzonderlijke pulsen. Vanaf een herhalingsfrequentie van ongeveer 20 Hz treedt verkramping op in blootgestelde spieren, zoals bij de platvispuls. In dat geval kun je niet meer 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

Effect op bijvangst

Er zijn (nog) niet veel praktijkstudies gedaan naar het effect van de garnalenpuls op verschillende soorten bijvangst. Laboratoriumstudies naar garnaal, (plat)vissoorten en bodemdieren laten verschillende reacties zien tussen vissoorten en bodemdieren. 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 beginnen langzaam te zwemmen terwijl lichaam vibreert op pulsfrequentie. Vissen die hoger in de waterkolom zwemmen keren 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 graven de dieren zich snel in het zand in.
  • Strandkrab; hetzelfde als de zwemkrab.

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

5Verwerking

De vangstverwerking van de garnalenpulskor is over het algemeen 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 ongewenste bijvangst toe. Voor de rest is het verwerkingsproces vergelijkbaar met die van de garnalenkor.

Hier zie je hoe de garnalen vroeger werden gekookt aan boord. De garnalen liggen af te koelen in de lichtblauwe bak op de achtergrond.VLIZ Fotogalerij

6Duurzaamheid

Qua selectiviteit scoort de garnalenpulskor beter dan de garnalenkor, al hangt dit ook af van de optuiging. De samenstelling van de rest van het tuig (vorm klossenpees, aantal klossen) bepaalt uiteindelijk hoe selectief de garnalenpulskor uiteindelijk is.

Een garnalenpulstuig met minder klossen dan de garnalenkor en met een rechte in plaats van U-vormige klossenpees zou selectiever moeten vissen dan de garnalenkor. Ook heeft het minder bodemcontact in vergelijking met de garnalenkor. Op die manier zorgt het lichtere tuig ook voor een brandstofbesparing.

Een garnalenpulskor met rechte klossenpees.

Een garnalenkor met u-vormige klossenpees.ProSea

Het blijft lastig om precies te bepalen hoe selectief de garnalenpulskor is zolang er geen duidelijk standaard tuig is. Tot nu toe lijkt het erop dat het tuig nog niet helemaal is uitontwikkeld, waardoor het nog te vroeg is om nu al met een standaard garnalenpulstuig te komen. Daarnaast is de vraag of pulsvisserij weer toegestaan zal worden na het totaalverbod op pulsvisserij vanaf 2021.

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

Efficiëntie

Verder heeft onderzoek aangetoond dat het garnalenpulstuig efficiënter kan zijn in het vangen van maatse garnalen dan de garnalenkor. Oftewel, in minder uren vissen kun je dezelfde hoeveelheid garnalen vangen. Een verhoogde efficiëntie kan een voordeel zijn als het gaat om minder ongewenste 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).

Het beheren van de garnalenvisserij is ook belangrijk in verband met de eventuele hogere aanvoer met de garnalenpulskor. Hierdoor kan de garnalenmarkt verzadigd raken. Een grootschalige introductie van de garnalenpuls moet dus gepaard gaan met maatregelen om deze zaken te voorkomen. Dit kan op meerdere manieren. Hierbij kun je denken aan het beperken van de visserij-inspanning (zoals ook gebeurt als onderdeel van het MSC-keurmerk) en (deel)sanering.

Aangevoerde garnalen op de kade.ProSea

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 verhoogde efficiëntie voor de vangst van commerciële garnalen. Dit wekt een hoop weerstand 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 je niet alleen kijken naar de techniek en de ecologische effecten. Je zal tegelijkertijd ook moeten kijken naar een plan van aanpak voor het beheer van de garnalen(puls)visserij samen met alle belanghebbenden.