Kan vi utvikle norsk sjømatindustri uten plast?

Skrevet av Roger B. Larsen

Svaret på overskriften er NEI. Forskingsgruppen HARVEST ved Norges fiskerihøgskole skal de neste årene likevel lede et senter for forskningsdrevet innovasjon på tema bio-nedbrytbar plast til bruk i fiskeriene.

Torsk fanget med bio-nedbrytbart fiskegarn (Foto: J. Vollstad, SINTEF Ocean AS)

Hvor hadde verden vært i dag uten «vidundermaterialet» plast? Bare se rundt deg der du står eller sitter – det er plast overalt. Mennesker som ennå ikke har nådd pensjonsalder kan vel knapt forestille seg hvordan verden klarte å leve uten dette brukervennlige materialet.

Den industrielle måten å bruke petrokjemikalier på for å fremstille plast og syntetfibre, gjør nedbrytingstiden i det marine miljøet svært lang. Miljødirektoratet anslår at en brusflaske av plast vil ha en levetid på flere hundre år om den havner på havets bunn. Den brytes gradvis ned til mindre bestanddeler, og endeproduktet mikroplast blir værende i det marine miljøet langt inn i evigheten.

Dagens situasjon

Vi har ingen ambisjon om å rydde opp i gamle synder. Etter snart 70 år med fangstredskaper som i stor grad er laget av plastbaserte materialer, vil de negative effektene dukke opp på rekke og rad i årene framover. Perspektivet er uhyggelig med tanke på generasjonene som skal arve jorda etter oss.

Garn med nyfanget og gammel, død fisk. Dette garnet anslås tapt for ca. 35 år siden og det har fisket mer eller mindre kontinuerlig siden (Foto: Roger B. Larsen)

Så mye som 8-12 millioner tonn plast havner i havene årlig. De fleste tapte fiskeredskaper og deler av slike er praktisk umulig å få tak i. Fiskeri- og havbruksnæringen er selvsagt ikke alene om tilføre havene plast, men strandryddinger og årlige opprenskinger langs fiskefeltene viser at en stor andel av dette søppelet dessverre stammer fra næringen.

Det usynlige søppelet som havner i vårt marine spiskammer fører til spøkelsesfiske av både fisk og skalldyr. Spøkelsesfiske er et stort problem for forvaltning av ressursene, fordi slik skjult beskatning egentlig betyr tap for fiskeriene. Det økonomiske tapet kan være betydelig. Det er på høy tid vi prøver å få kontroll. Og det må sterkere lut enn strandrydding til om vi skal kunne gjøre en forskjell.

Noen i næringen vil hevde at vi har blitt flinke til å rydde opp etter oss og at tap av redskaper nesten ikke forekommer. Og skulle uhellet være ute, så kommer Fiskeridirektoratet og rydder opp på sine årlige ryddeaksjoner langs norske fiskefelt. Men faktum er heller at fiskeriene våre tilfører årlig store mengder plast i havet. Dette skjer i form av tråd, tauverk eller nett som kommer på avveie, og gjennom slitasje på plastbaserte redskaper. Miljødirektoratet regner med at mindre enn ti prosent av dette ender opp som strandsøppel. Resten flyter i havene eller havner på havbunnen. I tillegg forårsaker daglig bruk i alle deler av fiskerinæringen betydelige utslipp av mikroplast.

En del av strandsøppel fra Svalbard – minst 90% av dette kan relateres til fiskeri (Foto: Roger B. Larsen)

Kan vi øke verdiskapingen i sjømatsektoren uten bruk av plast?

I vår moderne fiskerinæring er det krav til effektivitet og inntjening. Det gjør at utstyr regelmessig må skiftes ut på grunn av slitasje. Generelt kan vi si at levetiden til ulike fiskeredskaper varierer med brukstid og hvor hardt de anvendes. I praksis snakker vi om levetid som varierer fra opptil flere år og ned til bare én enkelt sesong. Hvorfor må redskapene lages av «evigvarende» plast når levetiden er så begrenset?

Fiskerier over hele verden står overfor en enorm utfordring med å finne løsninger som kan forhindre enda mer skade på naturens mangfold og potensielle utbytte i form av mat. Norge er i en særstilling ved at vi er en sjømatnasjon. Vi har også ambisjoner om å være verdensledende på det meste.

Kongekrabbe viklet inn i restene av et fiskegarn av nylon (Foto: Roger B. Larsen)

Den norske fiskerinæringen står for produksjon av 3-4 millioner tonn sjømat hvert eneste år. Eksportverdien alene nærmer seg 110 milliarder kroner. Det tilsvarer en verdiskaping på flere millioner kroner for hver direkte ansatt i sjømatindustrien. I tillegg kommer alle ringvirkningene av aktivitet i både privat og offentlig sektor. Om vi steller oss fornuftig og utvikler fiskerinæringen på en bærekraftig måte kan vi mangedoble verdiskapingen i denne delen av norsk næringsliv. Men kan vi nå de skyhøye ambisjonene uten plast og samtidig bruke moderne redskaper?

Vår ambisjon er å «ta det onde ved roten». Vi vil finne løsninger som gjør at våre framtidige fiskerier i størst mulig grad bruker «smarte» materialer som forsvinner over en viss tid.

SFI Biodegradable plastics for marine applications

Tildelingen av et Senter for forskningsdrevet innovasjon (SFI) for å utvikle bio-nedbrytbare plastmaterialer er store greier for en bitteliten forskningsgruppe. Vi er stolte over den tilliten som styret i Norges forskningsråd har vist oss. Målet er at forskningsmiljøer i samarbeid med fiskeri- og akvakulturnæringen skal finne frem til løsninger som eliminerer eller reduserer problemene dagens former for syntetisk plast skaper. Ambisjonen er å sette Norge i en ledende posisjon for å styre overgangen til bruk av bio-nedbrytbare materialer i fiskeri- og akvakulturnæringen.

Bak senteret står 14 industripartnere fra fiskeri, havbruk og utstyrsleverandører, samt fem nasjonale forskningsinstitusjoner (UiT – Norges arktiske universitet, SINTEF Ocean, Norner forskning, SINTEF Industri og Norsus) og fire internasjonale forskningsinstitusjoner. I tillegg deltar offentlige etater og organisasjoner som Fiskeridirektoratet, Miljødirektoratet, Norges Fiskarlag, Norges Råfisklag, Senter for Hav og Arktis og SALT.

SFI Biodegradable plastics er satt sammen av seks tema. Vi skal utvikle nye plasttyper, teste styrke, holdbarhet og nedbrytingstid, utføre forsøk på ulike fiskefartøy og oppdrettsanlegg, gjøre analyser av motivasjonen for å kunne ta i bruk nye materialer i fiskerinæringen, og analysere og teste gjenvinnbarheten av materialer fiskerinæringen bruker.

Arbeidet med å utvikle nye, smarte bio-nedbrytbare plasttyper hvor man kan kontrollere nedbrytningsgrad og -hastighet i et marint miljø, vil være med på å gi oss et løft innen forskning og industriell utvikling. Prosjektet skal utdanne mange PhD-, postdoktor- og mastergradsstudenter i løpet av de neste åtte årene. Vi er ikke i tvil om at senteret vil være bidra til å løfte kompetansenivået og konkurransefortrinn betydelig på dette området – i produksjonsbedrifter og på leverandørsiden. For fiskerinæringen vil introduksjon og bruk av de nye materialene utvilsomt gi næringen enda et løft i miljøprofilen.

Ordinær og bio-nedbrytbar plast i fiskerinæringen

Ordinære syntetiserte fibre er basis for tråd, nett og tauverk som brukes i fiskeriene. Disse lages av langkjedete karbon-molekyler, der råvaren kommer fra olje. Den kjemiske sammensetningen i ulike materialer som nylon, terylene og ulstron, og måten de produseres på, bestemmer styrke og holdbarhet. Hvis hele redskaper eller deler av dem tapes i naturen, så vil alle de vanlige materialene brytes langsomt ned. Sluttproduktet er mikroplast som blir værende i miljøet i uoverskuelig framtid. Tråd, nett og tauverk slites også under vanlig bruk. Det avgis dermed årlig tonnevis av mikroplast fra alle segmenter i fiskerinæringa. Dette vil vi gjøre noe med.

Vi vil i årene som kommer være i stand til å lage «smarte» materialer. Ved å tilsette forskjellige komponenter kan vi modulere nedbrytningshastighet. Ulike mikroorganismer, bakterier, alger og enzymer vil da kunne bryte materialene ned over tid. Sluttproduktene blir ufarlige produkter som vann og CO2. Det nye senteret må finne balansen mellom brukervennlighet, effektivitet og nedbrytingstid for å konkurrere med dagens produkter som anvendes i fiskeriene.

 

Searching the Arctic ocean for novel antimicrobials – our first research cruise experience

Written by Andrea Iselin Elvheim and Ataur Rahman.

Sea ice.

In august we attended a research cruise on the research vessel “Kronprins Haakon”, the Biodiscovery Cruise 2020. We were three scientists from our group: The Marine Bioprospecting Group, together with 14 other scientists mainly from UiT. The aim of our group was collecting marine invertebrates, marine sediments, and marine bacteria for discovering bioactive compounds. The discovery of novel bioactive compounds is important in combating the increasing amount of antimicrobial resistance in bacteria and finding new medicines. New compounds can also be useful in research and other industries.

The participants from the Marine Bioprospecting Group: Ataur Rahman, Klara Stensvåg and Andrea Iselin Elvheim, on Bear Island.

We started in Longyearbyen 4th of August and travelled north towards the ice edge. Our first sample was from the northernmost part of the cruise. Then, we sampled while moving south along the Atlantic Ridge. A major highlight was sampling from the Molloy Hole, the deepest part of the Arctic Ocean, with approximately 5550 m below the surface. With the help of the experienced crew, we finally succeeded in collecting sediments after three unsuccessful tries. We also sampled around and on Bear Island, before we travelled back home to Tromsø on 22nd of August.”

The stations where we collected samples.

In the northernmost parts of our journey, we got to experience large amounts of drift ice, a truly fascinating sight. After a week of nice weather and almost completely calm waters, we encountered the rough, undulating sea and experienced seasickness for the first time. That cost us one day of working! We went ashore on Bear Island, on a beautiful beach below a bird cliff with unfathomable amounts of birds. There were several species of birds including fulmars, seagulls and puffins. After the final sampling near Bjørnøya, we had the chance to catch some fish. We enjoyed sorting the fish, learning how to cut filets, and got to taste some fresh shrimps on board.

Puffins on Bear Island. Foto: Aleksander Eeg.

Life on board followed specific routines. It revolved around meals and collecting samples, in that order. We were sampling continuously through the day and night, and therefore had to work in shifts. Between the meals, our shifts, and when waiting for samples we had some spare time. This was mainly spent socialising, sleeping, reading, watching movies, exercising, knitting, or watching whales and birds. Parts of the journey, a young falcon accompanied us, after he lost his course and got stranded on the ship. He soon won everyone’s hearts and became the mascot of the cruise.

The falcon visiting RV Kronprins Haakon during the cruise. Foto: Aleksander Eeg.

For our group the sampling mainly consisted of isolating bacteria from marine invertebrates and marine sediment. We collected marine invertebrates, such as sponges, sea stars, sea anemones, and bryozoans from the bottom of the sea using a beam trawl, a small trawl that moves along the bottom. First, we rinsed the contents of the beam trawl were of sediments. Then, we sorted the animals. We crushed interesting invertebrates with sterile salt water, and plated this on agar plates. To collect sediments we used a box corer, a box with a lid for the bottom that closes after the box has been pressed into the sediments. The sediments are trapped in the box exactly as they were on the seabed. After collecting sediments we mixed it with sterile salt water and plated it on agar plates. In addition to growing bacteria, we also froze down big quantities of animals for chemical extraction of compounds.

The marine invertebrates we collected from the Molloy Hole.

Taking sediment sample from the box corer.

Now that we are back in Tromsø, we will continue with isolation, identification and characterization of interesting marine bacteria that could be a potential source of bioactive compounds. We are excited about getting some new equipment that will help with identifying bacteria, and we are optimistic that we will get some good results. For the two of us, this was our first research cruise. We had many new and amazing experiences, got to know some new people, and hopefully we will get some interesting results, helping us towards finishing our PhDs.

Bacteria from one of the marine invertebrates.

 

Et liv i isolasjon

Skrevet av Professor Jørgen Berge.

De fleste av oss har de siste månedene opplevd at livet har endret seg, for noen med isolasjon og karantene, som kan føles traumatisk. Da kan det være en trøst å vite at andre har det like vanskelig, kanskje til og med verre …

En gule flyteenhet med begroing der organismer har levd i isolasjon, sannsynligvis hele sitt liv. Jørgen Berge i bakgrunnen. Foto: Malin Daase.

Som en del av et forskningsprosjekt rettet mot døgnmigrasjon og biologiske klokker hos den lille raudåta (en hoppekreps med det latinske navnet Calanus finmarchicus), har en gruppe forskere fra UiT jobbet i Ramfjorden utenfor Tromsø siden tidlig i 2019. Ved hjelp av jevnlige og regelmessige innsamlinger av levende dyr har vi kunnet ta disse tilbake til laboratoriet på universitetet og gjort målinger i et kontrollert miljø for å karakterisere deres døgnrytme. Men for å kunne relatere denne til vandringer i fjorden og ikke minst til de miljøvariablene (lys, temperatur, saltholdighet m.m.) som er med på å styre døgnrytmen til disse dyrene i naturen, har vi også hatt et havobservatorium stående ute i fjorden. Det har stått forankret på 125 meters dyp, med en vaier opp til en flyteenhet cirka 15 meter under havoverflaten. Langs vaieren hadde vi plassert ut en rekke sensorer og instrumenter som har gjort kontinuerlige målinger fra vi satte ut observatoriet i mars 2019 og frem til det ble hentet opp i juni i år.

Da vi nylig var ute med forskningsskipet «Helmer Hanssen» for å hente inn observatoriet, gikk mine tanker i retning av covid-19 og den situasjonen vi alle har befunnet oss i den siste tida. For midt ute i fjorden, på cirka 15 meters dyp, levde det to små sjøstjerner sammen med mange andre fastsittende organismer. Nå er ikke det at det gror på installasjoner under vann noe spesielt – alle båteiere fører en årlig kamp mot organismer som fester seg og vokser på undersiden av båten over tid. Også på havobservatorier kan sensorene ofte bli dekket av alger, rur, anemoner, sekkedyr og andre organismer. Men synet av de to små sjøstjernene fikk meg til å tenke på covid-19 og på en gammel biologisk «lov» som også kalles for Thorson’s rule. Disse to sjøstjernene har med all sannsynlighet kommet dit som larver og har deretter levd hele sitt liv i fullstendig isolasjon. De aller fleste sjøstjernene har frittlevende larver som lever de første ukene av sitt liv i vannmassene, før de som små voksne slår seg ned på havbunnen. Den havbunnen disse sjøstjernene fant var en gul metallkule midt i havet. Her fant de et hjem og mat og utviklet seg, fra de som larver slo seg ned en gang i fjor sommer.

Dette med frittlevende larver i polare strøk er noe som har opptatt biologer i svært lang tid, helt tilbake til den britiske oppdageren Sir James Clark Ross (1800-1862). Ross er i dag kjent for sine ekspedisjoner i både Arktis og Antarktis, og gjorde tidlige undersøkelser av dyrelivet på havbunnen både i dyphavet og i de polar strøk. Han registrerte mange likshetstrekk mellom organismene som lever her, og mente at det derfor på en eller annen måte måtte være en sammenheng mellom dyphavet og de polare hav. Dette ble senere fulgt opp av den danske biologen Gunnar Thorson som gjorde studier av reproduksjon hos bunnlevende organismer i forskjellige verdenshav. Thorson mente han kunne gjenkjenne et bestemt og universelt mønster: bunnlevende organismer i tropiske og tempererte strøk produserer mange små frittlevende egg/larver, mens bunnlevende organismer på høyere breddegrader og i dyphavet oftest produserer få, store avkom uten et frittlevende stadium. Dette refereres i litteraturen til Thorson’s rule, og ble av enkelte så sent som på 1980-tallet ansett som en av de eneste universelt korrekte «reglene» vedrørende utvikling og økologi hos marine virvelløse dyr. Etter hvert som vi har fått bedre innsikt i og kunnskap om faunaen i Arktis, Antarktis og i dyphavet, viser det seg at en slik generell regel ikke stemmer, og Thorson’s rule er i dag et mer eller mindre lukket kapitel. De to sjøstjernene på den gule metallkula midt i havet er et godt bilde på dette. Som de aller fleste bunnlevende organismer i tropiske og tempererte strøk, er frittlevende egg og larver en viktig og svært utbredt strategi for reproduksjon og spredning, også på høyere breddegrader. Funn av blåskjell på Svalbard er et annet godt eksempel på det samme; det er i dag godt dokumentert at blåskjell har vært vanlig på Svalbard i varme perioder de siste 10 000 årene og så sent som i vikingtiden for 1000 år siden. I morderne tid, og som en direkte følge av en generell oppvarming i Arktis, har blåskjell igjen etablert seg på Svalbard. Spredningsmekanismen for denne reetableringen antas å være nettopp frittlevende larver som transporteres med havstrømmer nordover fra kysten av Nord-Norge.

En av de to sjøstjernene som har levd sitt liv på den lille gule planeten. Foto: Malin Daase.

Som midt i et stort kosmos, uten kontakt med andre artsfrender, og som et resultat av at sjøstjerner også i Arktis har frittlevende larver, har de to sjøstjernene levd sitt liv i isolasjon på sin gule, lille, runde planet av stål. Kanskje var det flere enn disse to som opprinnelig slo seg ned her. Kanskje var det noen uheldige, eller kanskje eventyrlystne, individer som kom for langt ut mot kanten og falt ned fra den lille kloden. De to som levde der da vi hentet opp observatoriet har derimot med all sannsynlighet levd der hele sitt liv. Vi får håpe de var gode venner.

Dette innlegget ble først publisert som en kronikk i Nordlys 16.juni 2020.