Hvor havner plasten i havet? Havstrømsimulering som verktøy for forebygging og opprydding av marin forsøpling

Akvaplan-niva og SALT samarbeider i prosjektet "Tilsig, opphold og ferdsel av søppel mellom strand og sjø: implikasjoner for maksimering av tiltak mot marin forsøpling". Hovedmålet med prosjektet har vært å gjennomføre kunnskapsinnhenting og metodeutvikling for å kunne tilby konsulenttjenester knyttet til opprydding, overvåking og forebygging av marin forsøpling.

Akvaplan-nivas oppgave i prosjektet har vært å simulere transport av marin plast. Forskningen involverte målrettede feltobservasjoner og utvikling av både barotropiske 2D og omfattende 3D hydrodynamiske modeller. Akvaplan-niva vil i denne sammenheng implementerte en høyoppløselig ustrukturert nettmodell (FVCOM), med ca. oppløsning på 17 meter i Sundklakkstraumen. Våren 2023 gjennomførte Akvaplan-niva feltarbeid hvor flere driftere ble sluppet ut i Sundklakkstraumen for å studere strømforholdene og også validere de hydrodynamiske- og transportmodellene.

Modellgitter for region Nordland. Rutenettoppløsningen varierer fra 2,4 km til ca—10 m (Kilde: Akvaplan-niva).

Felterarbeider setter ut drifter (Foto: Jim Simonsen Jenssen/Akvaplan-niva).

Drifter i Sundklakkstraumen. Foto: Jim Simonsen Jenssen/Akvaplan-niva.

Disse modellene ble deretter brukt til å kjøre en lagrangisk transportmodell, som ble brukt til å undersøke atferdsmønstrene til flytende objekter i regionen. Våre funn bidrar med ny innsikt i transportutfordringene langs den komplekse geometrien til de norske fjordene og sundene. Spesielt oppdaget vi at resultatene fra 2D-modellen stemmer godt overens med feltobservasjoner og viser et ferdighetsnivå som kan sammenlignes med fullskala 3D-modell. Denne oppdagelsen er betydelig ettersom den introduserer en ekstra dimensjon til prediksjonskraften til simuleringer, med potensiell anvendelighet på ulike steder langs norsk sokkel og fjordsystemer som deler lignende geometriske egenskaper. Det understreker også levedyktigheten ved å bruke 2D GPU-modeller, som er beregningsmessig rimeligere, for å forutsi massetransport i analoge systemer. Mens det nåværende fokuset til 2D GPU-modeller er på stormflo, antyder funnene vår en potensiell relevans for applikasjoner som SAR og andre prediktive driftbaner.

Kontaktpersoner:

Peygham Ghaffari (pgh@akvaplan.niva.no)

Stine Hermansen (she@akvaplan.niva.no)

Prosjektet er finansier at RFF - Regionale Forskningsfond