Høsting av rauåte ved boble-generert oppstrømning

Transkript

1 FORSKERSEMINAR NFR Program HAVKYST Scandic Hotel, Tromsø 17. og 18. november 2010 Høsting av rauåte ved boble-generert oppstrømning NFR prosjekt Harvesting zooplankton by bubble flotation /S40 Eduardo Grimaldo SINTEF Fiskeri og Havbruk AS 1

2 Rauåte Rauåte er en dyreplanktonart som finnes i enorme mengder i Norskehavet og Barentshavet. Forekomst anses å være ganger større enn norsk-artisk torsk. Rauåte (Calanus finmarchicus) (Foto: Dag Altin, BioTrix) 2

3 Rauåte Rauåte fines i øvre vannlag i mars-september når fangst er mest aktuelt. Arten har høy innhold av marine oljer og marint protein, og har under prøvefiske oppnådd høyere kilopris enn for reker. Sekk med rauåte under forsøksfiske (Foto: Snorre Angell, Calanus AS). 3

4 Rauåte Arten er derfor meget interesant for kommersielle utnyttelse. Teknologi for slike fiske er imidlertid forsatt på forsøkstadiet. Modell av finmasket trål for rauåtefangsting (). Fullskalaforsøk av finmasket trål for rauåte-fangsting (). 4

5 Bobletrål: Et nytt konsept for energieffektive, industriell fangst av rauåte 5

6 Prinsipp Når man slipper ut store mengder luftbobler i sjøen vil dette sette i gang en oppstrømming av vannmasser. Dette kan brukes til å løfte og konsentrere små partikler og organismer nær overflaten. 6

7 Målinger av upwelling hastighet fra en stillestående posisjon 27m 2 boblebrett 4,5 m Dye injection manifold Video camera 6 m 19 mm Ø air supply hoses a) 12 mm Ø soaker hoses Datasett: 39 kombinasjoner av Q m 2 and z 0, 6-12 gjentagelser per kombinasjon av Vup (Q m 2, z 0 ), b) 7

8 Målinger av upwelling hastighet mens tauing (~1 knop) ~76 m 2 fleksibel bobletrål 8

9 Målinger av upwelling hastighet mens tauing (~1 knop) ~76 m2 fleksibel bobletrål Tow direction Air supply hoses Dye Release Manifold 0 m 5 m 10 m 15 m 2m 2 high aspect trawl door Bubble raft with three independent sections Datasett: 14 kombinasjoner av Q m 2 and z 0, 3-20 gjentagelser per kombinasjon av V up (Q m 2, z 0 ), 9

10 Upwelling hastighet som en funksjon av luftstrømsutslippet Vup (cm s -1 ) Stationary upwelling measurements Rigid bubble raft y = x R 2 = Zo = 4,8 m Zo = 9,8 m Zo = 14,8 m Zo = 19,8 m Zo = 24,8 m Zo = 29,8 m All points Power function Vup (cm s -1 ) Towing upwelling measurements Flexible bubble raft Zo = 2,5 m Zo = 5,0 m y = x Zo = 7,5 m R 2 = Zo = 15,0 m All points Power function Q m 2 (L min -1 ) at STP Q m 2 (L min -1 ) at STP The data for the towed raft has been normalised to allow a direct comparison of Vup (Q m2, z0) with that of the stationary raft. Accordingly, Q m2 was divided by a factor of 30, which is equivalent to the distance (30m) the raft moved forward in one minute at a towing speed of 0.5 m s-1. 10

11 V up ~ Q 1/3 100 y = 10,359x 0,2909 R 2 = 0,9482 Vup (cm s -1 ) Stationary + towing measurements Power function Q m 2 (L min -1 ) at STP 11

12 Fluid dynamikk og boble romlige fordelingen 12

13 Effekt av boble-generert oppstrømning på den vertikale Calanus distribusjonen Forsøk oppsett 13

14 Effekt av boble-generert oppstrømning på den vertikale Calanus distribusjonen Sampling nets (control 2) Sampling nets (control 1) Sampling nets (test) a) b) c) 14

15 Calanus enhancement: i svak termokline Før bobling Etter bobling Enhancement 15

16 Depth (m) Depth (m) Depth (m) Calanus enhancement: i sterk termokline Før bobling Etter bobling Enhancement 0 0 A) B) C) 15 m 0 15 m 25 m 10 m 4 15 m 4 10 m 4 10 m 8 25 m m Calanus (ml / 30 min) Calanus (ml / 30 min) Enhancement 16

17 Byfangst reduksjon (%) Bycatch 25-m tow depth 15-m tow depth 10-m tow depth ALL Brachyura indet Anomura indet Fish larvae * 51.6 Fish eggs Euphausiacea indet Shrimp * Enhancement 17

18 Nytteverdi og anvendelse Prosjektet har studert og beskrevet flotasjon (dvs. løfting basert på tilfesting mellom plankton og bobler) og oppstrømning (dvs. løfting basert på boble-generert vannstrøm). Resultatene kan anvendes både til å øke effektiviteten ved eksisterende trålbasert høsting av plankton, men også føre til helt nye høstesystemer. Videre kan resultatene bidra til å redusere bifangst ved høsting av plankton. I tillegg kan resultatene benyttes på andre områdene som oppsamling av oljesøl, hindring av isdannelse, effektiv sirkulasjon av vannmasser og næringsstoffer og beskyttelse av havbruksanlegg mot alger. 18

19 Samarbeidende institusjoner og bedrifter Norges fiskerihøgskole, Universitetet i Tromsø NTNU, Calanus AS, University of California, Santa Barbara 19