Pulsvisserij, duurzaam of vissenelektrocutie

Onderwerp: Elektrisch veld en magnetisch veld
Begrippen: Arbeid

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.

Tot schrik van de Nederlandse visserij kondigde het Europese parlement in januari 2018 een totaalverbod af op vissen met stroomstoten, het zogenoemde ‘pulsvissen’. Volgens de NRC van 27 januari schreef ‘Bloom’, de Franse organisatie van milieuactivisten, op de website: “Elektrische stromen kennen geen genade: al het zeeleven wordt geëlektrocuteerd. Een Nederlandse studie wijst uit dat 50 tot 70 procent van de grote kabeljauwen gevangen door pulskotters hun ruggengraat brak door een elektrische schok.” In het onderzoek werd kabeljauw blootgesteld aan elektrische veldsterkten van meer dan 37 V/m.

Hoe werkt vissen met stroompulsen? Bij het traditionele vissen hangt er aan weerzijden van het schip een balk die over de grond sleept, waardoor de platvissen worden opgewipt en in het net achter de balk terecht komen. Hierbij wordt de bodem losgewoeld.

Bij vissen met stroomstoten blijft de ‘vleugel’ op een kleine afstand boven de zeebodem. De vleugel trekt een aantal langwerpige parallelle vijf meter lange elektroden achter zich voort, en daarachter weer hangt het net.

De foto in figuur 1 laat de omhoog getakelde kor zien. In de tekening in figuur 2 is het bovenaanzicht van vleugel, elektroden en net getekend. Tussen twee naburige elektroden, op veertig centimeter afstand, wordt kortdurend een spanning aangebracht van 50 volt. Vervolgens gebeurt dat met het volgende tweetal, enzovoorts.

Een platvis die zich tussen twee elektroden bevindt, ervaart tijdens de puls een potentiaalverschil. De vis schrikt, springt op en valt vervolgens in het visnet dat achter de elektroden hangt. Zie figuur 3.

In het Nederlandse onderzoek is gekeken naar het verloop van de elektrische veldlijnen bij de bodem. De tekening in figuur 4 laat dit zien.

a) Geef met een vectorpijl de richting aan van het elektrisch veld in punt P.

Voor elektrische veldsterkte kunnen twee eenheden gebruikt worden: N/C en V/m. In een homogeen veld geldt E = U/d, waarin U het potentiaalverschil is en d de afstand van de polen.

b) Hoe zie je in de tekening dat het veld ter hoogte van het grensvlak van zeewater en bodem homogeen is?

De veldlijnen lopen evenwijdig.

c) Toon aan dat 1 V/m = 1 N/C.

1 V/m = 1 (J/C)/m = 1 (Nm/C)/m = 1 N/C

d) Bereken de elektrische veldsterkte tussen de elektroden tijdens een spanningspuls.

E = U/d = 50 / 0,40 = 125 V/m

e) Hoe is in de tekening aangegeven dat het elektrisch veld in de bodem sterker is dan in het water?

De veldlijnen lopen in de bodem dichter bij elkaar dan in het water (op de zelfde afstand van het grensvlak).

f) Waarom zou men gekozen hebben voor een groot aantal elektroden in plaats van twee stuks aan weerszijden?

Stel er zijn 12 elektroden, dan zou er bij een permanente spanning tussen de uiterste elektroden 550 volt moeten staan om dezelfde elektrische veldsterkte te krijgen. Zo’n grote spanning brengt boven water risico’s met zich mee voor de bemanning. Bovendien zou onder water een elektrische stroom lopen wegens de geleidbaarheid van water; ook dat brengt risico’s met zich mee.

g) En waarom voor spanningspulsen in plaats van permanente spanning tussen de elektroden?

Het is niet nodig dat er een permanente spanning staat tussen twee elektroden. Het is voldoende dat er even een spanning is die ervoor zorgt dat de vissen tussen de elektroden opspringen. Het gemiddeld elektrisch vermogen is dan veel kleiner dan wanneer er voortdurend spanning staat. Vervolgens wordt een puls gegeven over het volgende tweetal elektroden om de vissen op het naastliggende stuk van de bodem te vangen.

h) Een schol bevindt zich op de bodem (zie figuur 5). Maak een beredeneerde schatting van het potentiaalverschil tussen kop en staart.

Het potentiaalverschil tussen de beide elektroden is 50 V. Op de grens van bodem en water is het veld homogeen, want de veldlijnen lopen evenwijdig. Het potentiaalverschil tussen kop en staart is dus [(lengte vis)/(afstand elektroden)] ∙ 50 = 1/4 ∙ 50 = 13 V.

De NRC van 16 januari 2018 schrijft over de voor- en nadelen van deze vorm van vissen: “Volgens de voorstanders, zoals de Nederlandse overheid, is pulsvisserij, naast brandstofbesparend, ook beter voor de zeebodem dan vissen met een boomkor. (…) Nederlandse milieuorganisaties zoals Greenpeace en de Stichting De Noordzee denken dat pulsvissen daarom „mogelijk” een waardevolle rol kan spelen in de transitie naar een duurzamere manier van vissen in de Noordzee. (…) De Franse organisatie Bloom spreekt van vissenelektrocutie en citeert Franse vissers die zeggen dat ze lege zeeën aantreffen als Nederlandse schepen voorbij zijn getrokken.”

i) Geef een reden waarom pulsvisserij brandstofbesparend is.

Doordat het net boven de bodem blijft en de grond niet omwoelt is de wrijving veel kleiner. Er is minder kracht nodig om het net voort te slepen. Er wordt dus minder arbeid verricht. Het brandstofgebruik van de kotter zal dus lager zijn. (Het energieverbruik voor de elektrische pulsen is hierbij verwaarloosbaar.)

j) Waarom is pulsvisserij beter voor de zeebodem dan de traditionele methode?

Bij het omwoelen van de zeebodem wordt alles beschadigd wat daarop groeit. Het slepen maakt van de zeebodem een woestenij.

k) Hoe kijk je er tegenaan dat de Nederlandse en de Franse milieuorganisaties een verschillend standpunt innemen?

Je zou als volgt kunnen antwoorden. Vanuit Frans standpunt hebben de Nederlandse milieuorganisaties zich laten inpakken door de Nederlandse visserijbelangen. Vanuit Nederlands standpunt kun je het omgekeerde beweren. Om het eens te worden over welke vorm van visserij het beste bijdraagt aan de doelstelling van duurzaamheid, is onafhankelijk verder onderzoek nodig.