Skip to content

Let the soup bubble … (2)

22 maart 2010

During our joint meeting – Boskalis and Van Gansewinkel, in The Netherlands – an idea just ‘bubbled up’, literally. It is a concept for collecting the smaller plastic particles below the surface. But as always, we ended up with questions. Read it here.

Concept
The concept is based on the idea to a) deploy bubble curtains to create confined areas that can trap plastic particles (cf hunting strategy of whales!), b) use air bubbles (‘air lift’) to drive plastic particles from deeper water to sea surface into confined areas, c) collect plastics from sea surface (fishing? suction? skimming? …). A similar method already is in use in the plastic industry, though at much smaller scale, in higher concentrations.
We should make smart use of natural processes, by identifying locations where plastic litter tends to concentrate (time/depth dependent?) and utilizing ocean currents to bring the plastics to the sampling location. The system should operate as a permanent system; it gradually improves the water quality.

Research issues
Optimal sampling spot:
• Where does plastic litter tend to concentrate (location, depth)?
• What is the distribution of plastic particles across water column?
• Do these vary with tidal cycle (eb/flood, spring/neap) or any other cyclic pattern?
• Analogy: Do litter hot spots coincide with locations where oil is found; both may indicate locations where sediment/plastics settle.

Sampling devices:
• Fishing / suction / skimming / …?
• Fixed point or sailing?

Scale analysis (reality check):
• Rough dimensions of confined areas.
• Rough capacity of air injection facilities.
• Natural supply (current-driven) of plastics into confined area.

Not surprisingly most of these research issues are also addressed under various other concepts, that have crossed our minds and others’ all over the world. Yet again, I hope the idea above will feed your discussions and measurements on board.

Laat de soep borrelen…

19 maart 2010

Tijdens het eerste gesprek dat de kerngroepen van van Gansewinkel en Boskalis hadden met de onderzoekers op de Beagle kwam een techniek ter sprake die geschikt zou kunnen zijn om de fijn verdeelde plasticdeeltjes te verzamelen. Deze techniek heet luchtflotatie en wordt al geruime tijd praktisch toegepast bij afvalwaterzuivering en ook bij plasticrecycling. Het principe komt erop neer dat er luchtbellen in het water worden gebracht. Deze bellen hechten zich aan de plasticdeeltjes en drijven samen met die deeltjes op naar de oppervlakte waar ze een geconcentreerde laag vormen. Een schematische weergave is te zien in onderstaande tekening.

    

De drijflaag van plasticdeeltjes moet vervolgens van de wateroppervlakte worden “geskimd”. Hiervoor zijn technieken beschikbaar die ook worden gebruikt bij de bestrijding van olieverontreiniging op zee, zoals te zien op de bijgevoede foto. Deze drijflaag bestaat nog voor een zeer groot deel uit water. Een eerste concentratiestap zou vervolgens kunnen worden uitgevoerd met hydrocyclonen, zoals hieronder weergegeven.

 

De verschillende onderdelen van deze aanpak zijn bewezen technieken; het gebruik bij de toepassing voor de plastic soep natuurlijk niet. Toch menen we dat we hier op een spoor zitten dat mogelijk haalbaar is. Wie wil er eens op schieten?

De Manta Trawl in actie

19 maart 2010

Hierbij een kort filmpje van de Manta Trawl in actie (met dank aan Lex Runderkamp).

(wordt het filmpje niet goed getoond, klik dan hier)

De eerste metingen aan boord

17 maart 2010

Op 16 maart om 16.30 uur (locale tijd) heeft de Beagle het ruime sop gekozen. Er stond een stevige wind en buitengaats zijn direct de zeilen gehesen, zodat we met zo’n 11 knopen in de richting van Mauritius varen. Qua route gaan we eerst een flink stuk in noord-westelijke richting. Op die wijze kunnen we een flinke zeilsnelheid ontwikkelen, aangezien we dan gebruik maken van de gunstige westelijke winden en een flinke zeestroming mee hebben. Deze sterke westelijke stroming ligt aan de noordzijde van de Indian Ocean Gyre. Alleen, plastic hoopt zich volgens de voorspellingen vooral op in het midden van gyres. Wat betreft ‘plastic vissen’ zitten we dus niet goed. Dit aspect hebben we met de kapitein besproken. De strategie is dat we in eerste instantie wel zo snel mogelijk via de huidige route naar Mauritius varen. Echter, als we (hopelijk flink) wat tijd gewonnen hebben op het vaarschema, zullen we wat afbuigen naar het zuiden en zo meer naar het centrum van de Indian Ocean Gyre varen. Bovendien blijkt uit modellering van de plastic ophoging in de Indian Ocean Gyre dat kans op ophoping van plastic in de nabijheid van Afrika aanzienlijk groter is dan nabij Australië. We verwachten dus de meeste plastic aan het einde van deze ‘leg’ te vinden. Bovendien heeft de kapitein aangegeven dat hij zal proberen bij gunstige winden om steeds ’s middags wat langzamer te gaan varen zodat er dan plastic gevist kan worden bij lagere snelheid. Dit is nog niet zo eenvoudig omdat er dan heel veel manpower benodigd is om de zeilen (tijdelijk) wat te trimmen en de ra’s wat te draaien. Kortom, de kapitein en de crew doen er alles aan om de kans op plastic vissen zo groot mogelijk te maken!

 Op 17 maart is de wind wat gaan liggen, zodat we iets langzamer varen. We hebben met alle ‘plastic people’ en de VPRO crew onze activiteiten doorgenomen. We gaan proberen bij lagere snelheid met de mantra trawl te vissen, aangezien dat een beproefd concept is en dat deze data goed vergeleken kan worden met wetenschappelijke studies wereldwijd. Bij hogere windsnelheden gaan we de torpedo met onderwatercamera beproeven, waarvoor het net, dat erachter gehangen wordt, nog wat aangepast (vooral versterkt) gaat worden. Daarnaast wil Marcus Eriksen aan boord nog een andere ‘high speed net’ gaan bouwen, waarmee ook op grote dieptes bemonsterd kan worden. Lasapparatuur en andere benodigdheden hiervoor zijn aan boord. Ook willen we regelmatig het waterfilter aan boord gaan bemonsteren (kijken of er plastic in/op zit), er wordt per slot van rekening dagelijks zo’n 7.000 liter zeewater tot drinkwater omgezet.

 Omdat de snelheid op een gegeven moment laag was (zo’n 3,5 knopen) is besloten de mantra trawl uit te proberen. Dat ging wonderwel goed. Wel moest de lijn niet te lang zijn, omdat de trawl anders tegen de boot ging stuiteren bij grotere golven.

Ondanks het trimmen van de zeilen liep de snelheid van de Beagle op tot zo’n 5 knopen, waarbij de trawl soms boven het wateroppervlak uitkwam. Na circa 45 minuten is de trawl binnen gehaald. Slechts één klein stukje plastic was het resultaat, de oceaan ten noordwesten van Perth is dus (gelukkig) niet vol met plastic, maar dat hadden we ook niet verwacht. Wel vingen we vele kleine Portugese Oorlogsschepen (soort kwallen). Maar omdat het tegen de verwachting in nu al gelukt is om naar plastic te kunnen vissen, kunnen we zo een mooie reeks opbouwen.

Beach cleanup in Fremantle

17 maart 2010

Onderweg naar Perth kregen we te horen dat Marcus Eriksen en z’n vrouw Anna Cummings ook mee zouden varen. Beide medewerkers van de Amerikaanse organisatie Algalita hebben al jaren ervaring in het zoeken van plastic in de oceanen. Behalve hun expertise zouden ze ook nog een eigen viswerktuig, een manta trawl, meenemen.

Op dinsdag 16 februari kregen we op de Beagle bezoek van Wally Smith van deTangaroa Blue Ocean Care Society, de Australische organisatie die zich inzet voor schone oceanen.
Samen met hem, Redmont O’Hanlon en Anna zijn we naar het plaatselijke strand getrokken waar we voor het oog van de camera als in een militaire operatie met z’n vieren naast elkaar het strand afzochten naar aangespoeld of achtergelaten plastic. Zelfs op dit op het oog erg schone strand vonden we enige stukjes plastic. Met de meegenomen plastic analyser kon ik eenvoudig vaststellen welke type kunststof het was. Wally Smith had ook zak met plastic voorwerpen meegenomen die bij een vorige grootschalige opruimactie waren gevonden. Daar zat van alles bij zoals aanstekers, flessen, al of niet aangevreten flacons, een speen, visnetten, stuk van een boei, voetbal, drijvers en ontzettend veel niet meer herkenbare stukjes plastic. Dit betekent ook dat het uit veel typen kunststof bestond, variërend van PE en PP tot ABS, POM en PS. 
We bespraken naast de herkomst ook de mogelijke en al genomen maatregelen in de verschillende landen. Hierbij wordt gedacht aan het verbieden van eenmalige plastic draagtassen, het regelmatig organiseren van landelijke strandopruimacties, etc.

Na de cleanup hebben we een voor ons op maat gemaakt net opgehaald en ons weer ingescheept op de Beagle die kort daarna het ruime sop koos.

Gegevens verzamelen aan boord van de Beagle

12 maart 2010

Zo, Arend en ik zijn aangekomen in Perth, waar de Beagle op 14 maart tussen 18.00 en 19.00 uur (plaatselijke tijd) verwacht wordt. We zijn wat eerder gekomen om nog wat voorbereidingen te kunnen treffen. Daarover zo meer.

Eerst even een paar weken terug. Toen werd ik gigantisch verrast door de vraag of ik namens Boskalis wilde meezeilen op de Beagle. Dat is natuurlijk een enorme eer en een ‘once-in-a-lifetime’ ervaring. Toen bleek dat ik het thuis (ik heb 2 dochtertjes van 6 en 9 jaar) en op mijn werk kon regelen, heb ik heel hard “ja” geroepen en begonnen de kriebels pas echt. Er waren nog slechts een kleine 2 weken beschikbaar voor voorbereidingen en er  moest nog heel veel gebeuren. Uiteraard inlezen, net als Arend, maar vooral ook om alle kennis binnen Boskalis en daarbuiten te mobiliseren, om de kans op succes zo groot mogelijk te maken. Want we kunnen dit probleem niet alleen oplossen, daar hebben we heel veel denkkracht, creativiteit en input vanuit heel veel verschillende richtingen nodig. Op naar praktische oplossingsrichtingen voor die vreselijke plastic soep.

Wat mij enorm motiveerde is de energie die er los kwam als ik vertelde wat ik ging doen. Het onderwerp spreekt enorm aan. Meteen gingen mensen direct meedenken en de ideeën kwamen spontaan naar boven. Ten aanzien van mogelijke oplossingen, maar ook hoe we het probleem nog beter in kaart en in beeld kunnen brengen. Want er is nog veel onbekend. Ideeën kwamen vanuit Boskalis, uiteraard ook vanuit Van Gansewinkel, Plastics Europe, de VPRO, ‘onze’ studenten Wouter, Thomas en Benjamin, maar ook vanuit het NIOZ, WUR, Imares, ECN, Oost nv, Algalita (research instituut van Charles Moore), Project Kaisei en zelfs van locale beachcleaners in Perth. En deze groep dijt nog steeds uit. Binnen verschillende instituten en bedrijven zijn al fora ingesteld, die regelmatig bij elkaar komen om te brainstormen over oplossingen, afhankelijk van de input en vragen vanaf de Beagle. Daarom is het ook zo goed dat Marcus Eriksen van de Algalita foundation aan boord komt, zij hebben al veel onderzoek gedaan. Maar álle kennis is nodig, ik hoop dat jullie allen via deze blog ideeën en suggesties zullen aandragen.

Maar om de creativiteit te kunnen laten werken is ook input nodig. Naast achtergrondinformatie, die jullie onder meer via deze site kunnen vinden, willen we ook zoveel mogelijk waarnemingen over plastic soup vanuit de Indian Ocean Gyre aan jullie aanleveren. En daarover is nog relatief weinig bekend, er zijn vooral strand onderzoeken rondom de Indische Oceaan gedaan. Overigens is ons doel niet om wetenschappelijk onderzoek te doen, maar, zoals al eerder gezegd, het probleem zo goed mogelijk in beeld te brengen om de creativiteit richting oplossingsrichtingen te stimuleren.

Plat gezegd; we gaan dus plastic vissen. Daarvoor gaan we ‘vistuig’ gebruiken die al (via het NIOZ) aan boord is (een speciaal soort catamaran), Marcus Eriksen neemt zijn ‘mantra trawl’ mee, maar we hebben ook nog een aantal extra ideeën. Praktisch probleem is namelijk dat het schip relatief hard vaart voor het genoemde vistuig. De Beagle vaart gemiddeld zo’n 6-7 knopen, terwijl eigenlijk maximaal 2-3 knopen gevaren moet worden voor goed ‘vissen’, anders slaat de catamaran om of gaat de trawl ‘stuiteren’ op het water. Extra ideeën zijn het bemonsteren van de filters aan boord, waarmee van zoutwater zoetwater wordt gemaakt. En we hebben een soort torpedo meegenomen, waar een camera onder gehangen kan worden en (hopelijk) een visnet erachter. Ideeën genoeg dus, maar het zal ook trial-and-error aan boord worden. De eerste horde is genomen; de torpedo is door de douane!

Morgen zullen Arend en ik proberen nog extra equipement voor het ‘vissen’ hier locaal te bemachtigen. Alle suggesties om nog meer informatie aan boord te verkrijgen over de plastic soep zijn welkom!

Alvast 3 vragen

12 maart 2010

Onze reis moet nog beginnen. 16 maart zal de Beagle vanuit Perth vertrekken. In de tussentijd hebben we al wel de volgende vragen:

  • Op welke manieren brengt de plastic soep schade toe aan het ecosysteem en is er een inschatting te maken van de omvang van die schade?
  • Stel dat er een oplossing gevonden wordt om regelmatig de bovenlaag op te schonen, is daarmee dan voldoende druk op het ecosysteem weggenomen of is het hoe dan ook noodzakelijk om ook de kleinere deeltjes op grotere dieptes op te ruimen?
  • Welke opschoonactie ook wordt bedacht, dit zal altijd geld kosten. Welke mogelijkheden zien jullie om de internationale gemeenschap ervan te overtuigen om fondsen beschikbaar te stellen voor het schoonmaken van de oceanen?

Wil je hier over meedenken? Laat dan een reactie achter!