UTREDNING FOR STATENS VEGVESEN, REGION VEST TIL- KNYTTET PROSJEKT TUNNEL Fv7, HAUKANESBERGET, GRANVIN 1 1 Skremmeeffekt på frittsvømmende fisk ved sprengning på land nær sjøen Uttrykt kriterium fra Statens vegvesen 2 : For å kunne vurdere skremmeeffekten er utførende konsulentselskap avhengig av terskelverdier for skremming av gytefisk i området. Når det gjelder terskelverdier for påvirkning og effekter fra sprengninger på frittsvømmende fisk, er det vanskelig å etablere entydige verdier idet artsmangfoldet er stort og at påvirkning og effekter er størrelses-/aldersavhengige. Ut over direkte og indirekte dødelige effekter har vi et stort spekter av indikatorer når en skal beskrive endrede atferdsmønstre (Dalen et al., 2008). I prosjektet Tunnel Fv7, Haukanesberget, Granvin, vil ev. påvirkninger og effekter gjelde både for larver (fra gyteområde(r)), yngel og stor fisk. De mest aktuelle artene er torsk (larver, yngel og stor fisk), sjøørret (smolt og større fisk) og brisling (middels og stor fisk). Når det gjelder effekter på fisk i fri sjø fra sprengninger, kan vi hovedsakelig ha følgende situasjoner: a) sprengning i fri sjø, b) sprengning med sprengstoff nedgravd (ev. i tildekkede borehull) i havbunnen, c) sprengning på land. Langt de fleste undersøkelser er gjort med sprengning i fri sjø (a) og her finnes det mange observasjoner og mye dokumentasjon. For sprengning på land (c) er det utført svært få eksperimentelle målinger og observasjoner (Hubbs and Rechnitzer, 1952; Munday et al., 1986). Denne saken er av type c), men visse analogier kan trekkes til type a) og b) om nødvendig. Typiske reaksjoner hos fisk som blir utsatt for betydelige trykk- og vibrasjonspåvirkninger, kan være (Dalen og Kjellsby, 2000; Barton, 2002): spontane fluktreaksjoner, spontan fluktsvømming mot overflata og hopping i lufta for fisk som måtte befinne seg nær overflaten, f.eks. brisling, sild, laks og sjøørret, 1 2 Jf. van der Meeren, Heiberg Espeland og Lindal Jørgensen, 2011. Kommentarer til dumping av masser i Granvinsfjorden - Tunnel Fv7 Haukanesberget, Granvin Herad, Hordaland. Brev til Fiskeridirektoratet, Region vest, 9.12.2011. E-post fra Statens vegvesen, Region vest v/ Trond Aalstad av 19. desember 2011, til Fiskeridirektoratet, Havforskningsinstitittet og Multiconsult: Uredning av miljøkonsekvenser ved dumping av stein i Granvinsfjorden.
2 skremt fisk svømmer mot bunnen, spontan magetømming, økt oksygenopptak hos fisken, økt stressnivå hos fisken, økt innhold av suspendert 3 stoff i vannet. Dette vil bli omtalt i kap. 2. Det er betydelig forskjell i motstandsevne overfor trykk- og vibrasjonspåvirkninger mellom stor og liten fisk. Liten fisk som larver og yngel er vesentlig mer sårbar enn stor fisk (Yelverton et al., 1975; Young, 1991). Liten og stor fisk skiller seg også i atferdsreaksjoner på ytre påvirkninger. Det skal svakere stimuli til for å framkalle atferdsreaksjoner hos liten fisk enn hos stor fisk. Dette vil igjen ha betydning for økt oksygenopptak og energiforbruk. Omfanget av reaksjoner/atferdsendringer vil naturlig avhenge av styrken av påvirkningen; små sprengninger => lave trykk/vibrasjoner => svake påvirkninger => utløser gjerne bare noen av de nevnte reaksjoner, jf. tabell 1. Vi vet også at dersom én eller noen få påvirkning ikke fører til umiddelbare alvorlige skader eller neddreping, så kan flere slike påvirkninger over tid medføre økt dødelighet (Larsen et al., 1993) og videre gjøre fisken utsatt for sykdom (svekket immunforsvar). Sprengningspåvirkninger over lengre tid resulterer generelt i lavere stressterskler hos fisken som kan resultere i økt dødelighet. Dette kan både komme av stresskapt nedsatt fôropptak og medfølgende sulting og at fisken blir mer sårbar for infeksiøs sykdom (Pickering, 1993). Ved flere svake påvirkninger over korte perioder kan fisken atferdsmessig venne seg til påvirkningen (habituering). Når det gjelder påvirkninger på laksefisk og torsk, må det presiseres at i denne sammenheng skiller de seg betydelig fysiologisk fra hverandre idet laksefisk har åpen svømmeblære mens torsk har lukket svømmeblære. Dette betyr at grader og type av skade og ev. dødelighet for de to artsgruppene vil være forskjellige ved samme type og styrke av eksplosiv trykkpåvirkning, dvs. laksefisk er mer motstandsdyktig enn torsk for denne type påvirkninger (Bremset et al., 2008). Fra sprengning i fri sjø har en observert at laks i oppdrettsanlegg ved moderate trykkpåvirkninger hadde blodblandet væske i svømmeblæren (blod blandet med inntrukket sjøvann), frie blodklumper i bukhulen og blødning i et begrenset område ved basis av nyrene. Disse skadetypene medførte ikke observert dødelighet verken på kort eller lang sikt (Soldal, 1990). Som nevnt er langt de fleste observasjoner av effekter fra sprengninger på fisk gjort på fisk i fri sjø. I tabell 1 er vist en oppsummering av dette (Kjellsby, 1993; supplert av Dalen, 2009 (uoffisielt arbeidsnotat)). Det må understrekes at verdiene er framkommet ved studier på voksen fisk med tilknyttede atferdsendringer. For larver/yngel er informasjonen samlet fra diverse kilder. 3 Suspendert stoff/partikler er en oppblanding av et finfordelt, men uoppløselig fast stoff i en væske. I en suspensjon vil stoffet etter en tid synke til bunns - sedimentere - dersom stoffet har større spesifikk tetthet enn væsken.
3 Tabell. 1. Effekter fra sprengninger på fisk i fri sjø som funksjon av lydtrykknivå/lydtrykk. Tallverdiene og tilhørende effekter gjelder i utgangspunktet for en sprengning. Pa: Pascal = N/m 2, B: bar. Gjelder under forhold med lav omgivelsesstøy og for voksen, frisk fisk som ikke er overfôret. Lydtrykknivå [db ref. 1 µpa] Effekter Lydtrykk 260 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 10 MPa 1. 10 13 µpa 100 B Stor risiko for spontan død etter en enkel sprengning. Fisk med lukket svømmeblære vil være mer utsatt enn fisk med åpen svømmeblære. 240 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 MPa 1. 10 12 µpa 10 B Indre skader som kan heles eller ikke. Fare for død ved gjentatte sprengninger. Sterke atferdsendringer. 220 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 100 kpa 1. 10 11 µpa 1 B Mindre eller ingen fysiske skader, men stressbelastning 200 ved gjentatte sprengninger. Middels sterke atferdsendringer. 10 kpa 1. 10 10 µpa 100 mb 180 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 kpa 1. 10 9 µpa 10 mb Fisken blir påvirket. Voksen fisk kan venne seg til lydbelastningen ved gjentatte sprengninger, men dette kan være annerledes for larver/yngel. Svake til middels atferdsendringer. 160 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 100 Pa 1. 10 8 µpa 1 mb 140 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 10 Pa 1. 10 7 µpa 0,1 mb Fisken hører sprengningen(e) og voksen fisk vil reagere lite. Larver/yngel kan reagere mer. 120 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 Pa 1. 10 6 µpa 10 µb 100 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0,1 Pa 1. 10 5 µpa 1 µb Fisken hører ikke sprengningene. 2 Påvirkning på torskelarver og -yngel av utsloppet steinstøv i fjorden Idet det skal dumpes store mengder utsprengt stein fra tunneldrivingen og fra tilstøtende veiområder i begge ender av tunnelen, vil dette medføre at mye steinstøv blir frigitt i sjøen. Dette kan skape betydelige uheldige/skadelige påvirkninger og effekter spesielt på larver og yngel idet større fisk har evne til å svømme unna områder med steinstøv. Det meste av kunnskapen om effekter på fisk fra uorganiske partikler kommer fra forskning utført på laksefisk i ferskvann. Tilsvarende forskning på marine arter er svært avgrenset (G.H. Johnsen, Rådgivende Biologer, pers. komm.; se f.eks. Humborstad et al., 2006). Utover dette
4 har vi en del basiske kunnskaper fra atferdsforskning med fisk i kar og tanker (f.eks. Barton, 2002). Tilførsel av steinstøv til fjorden kan gi både direkte og indirekte skader på fisk. Det mest kritiske som skjer hos fisken, er at steinstøvet legger seg på gjellene og vil hindre oksygenopptak. Vi har en lignende observasjon fra Trengereid i Osterfjorden, Hordaland 4 der det lå et oppdrettsanlegg (laks, regnbogeaure) i nærheten av et utslipp av betydelige mengder vann inneholdende steinstøv tilknyttet veibygging. Dette medførte både typiske atferdsendringer hos fisken og betydelig økt dødelighet. Det er konsentrasjonen av steinstøvet i vannet og i hvor lang tid fisken blir utsatt for det, dvs. dosen som vil være avgjørende for hvor alvorlige effekter en får som øket dødelighet. Lave konsentrasjoner over lang tid kan gi tilsvarende effekter som høye konsentrasjoner over kortere tid. Når først fisk har fått steinstøv på gjellene i et skadelig omfang, vil det hjelpe lite om støvkonsentrasjonen går raskt tilbake. Lignende forhold kan gjelde for skalldyr og dyreplankton. Emnet er grundig behandlet av NIVA ved Johnsen og Dale (2009), og de har en ganske omfattende litteraturliste om emnet. NIVAs arbeid galt primært prøvetaking og analyse av sjøvann i en fjord, men ingen effektkartlegging som f.eks. kartlegging av frittsvømmende fisk i fjorden eller lokale bunndyr i forhold til dette. 3 Tilrådinger Ut fra tidligere oversendt informasjon til Fiskeridirektoratet og Statens vegvesen samt lydtrykknivåer med ulike påvirkninger og effekter i tabell 1 kan utførende konsulentselskap estimere hva som sannsynlig kan bli gjeldende påvirkninger og effekter på aktuelle fiskearter og -størrelser i Granvinsfjorden. Kort energiforplantningsskisse mellom sprengningssted og oppdrettsanlegg: Sprengning med avsetting av energi i grunnen, forplantning av energien i grunnen mot bunn-sjøgrenseflaten, avsetting av energi mot sjø, forplantning av energien i sjøen i fjorden. Bergen 15. januar 2012 John Dalen (sign.) seniorforsker 4 Ref. Statens vegvesen: "Veiarbeid Trengereid, Osterfjorden, Hordaland, medio 90-talet.
5 4 Referanser Barton, B.A., 2002. Stress in fishes: A diversity of responses with particular reference to changes in circulating corticosteroids. Integr. Comp. Biol. 42, 517-525. Bremset, G., Helland, I.P. og Uglem, I. 2008. Konsekvenser av gruvevirksomhet i Engebøfjellet for laksefisk i Nausta, Grytelva og Stølselva. Temarapport i KU-program knyttet til planer om rutilutvinning ved Førdefjorden - NINA Rapport 416. 65 s. Dalen, J. og Kjellsby, E. 2000. Minesprengning i Grøtsundet, Troms. Måling av lydtrykknivå i kar og observering av atferd av yngel på Troms Marin Yngel, september 2000. Rapport fra oppdrag for Sjøforsvarets Forsyningskommando, prosjekt Grøtsund 38/00. 6. oktober 2000. 7 s. Dalen, J., Hovem, J.M., Karlsen, H.E., Kvadsheim, P.H., Løkkeborg, S., Mjelde, R., Pedersen, A. og Skiftesvik, A.B. 2008. Kunnskapsstatus og forskningsbehov med hensyn til skremmeeffekter og skadevirkninger av seismiske lydbølger på fisk og sjøpattedyr. (Engelsk sammendrag og figurtekster). Rapport til Oljedirektoratet, Fiskeridirektoratet og Statens Forurensningstilsyn fra spesielt nedsatt forskergruppe. Bergen 19. desember 2008. 69 s. Hubbs, C.L. and Rechnitzer, A.B. 1952. Report of experiments designed to determine effects of underwater explosions on fish life. Calif. Fish and Game, Vol. 38, 333-365. Humborstad, O-B., Jørgensen, T., and Grotmol, S. 2006. Exposure of cod Gadus morhua to resuspended sediment: an experimental study of impact of bottom trawl. MAR ECOL- PROG Vol. 309, 247-254. Johnsen, T.M. og Dale, T. 2009. Partikkelforurensning i Vatsfjorden. NIVA-rapport 5823-2009. Kjellsby, E. 1993. Akustisk eksponering av fisk ved undervannssprengninger. FFI/RAPPORT- 93/2004. Horten 23. desember 1993. 61 s. inkl. 11 vedlegg. Larsen, T., Kjellsby, E. og Olsen, S. 1993. Effekter av undervannssprengning på fisk. HI rapport nr. 11-1993, Havforskningsinstituttet, Bergen. 18 s. Munday, D.R., Ennis, G.L., Wright, D.G., Jeffries, D.C., McGreer, E.R., and Mathers, J.S. 1986. Development and Evaluation of a Model to Predict Effects of Buried Underwater Blasting Charges on Fish Populations in Shallow Water Areas. Canadian Technical Report of Fisheries and Aquatic Sciences No. 1418. 72 s. Pickering, A.D., 1993. Growth and Stress in Fish Production. Aquaculture 111, 51-63. Soldal, A.V. 1990. Minesprengning ved Helligvær, effekten på laks i merd. Fiskeriteknologisk forskningsinstitutt, rapport 6170, Bergen 2.7.1990: 28 s. inkl. 4 vedlegg. Yelverton, J.T., Richmond, D.R., Hicks, W., Saunders, K., and Royce Fletcher, E. 1975. The Relationship between Fish size and their Response to Underwater Blasts. Topical Report, No DNA 3677T. Lovelace Foundation for Medical Education and Research, Albaquerque, N.M., USA: 44 s.
Young, G.A., 1991. Concise methods for predicting the effects of underwater explosions on marine life. Naval Surface Warfare Center (NAVSWC), 91-220. 6