Nye modeller for å sikre god vannkvalitet i lukkede oppdrettsanlegg

Oppdrettsfisken trenger friskt vann for å trives og holde seg frisk. Forskere fra blant annet Veterinærinstituttet har utviklet nye modeller for å beregne hvor mye fisk det kan være i lukkede merder for å sikre at vannkvaliteten blir god nok for fisken.

Akva Future drone 2
FoU-lokalitet Sæterosen i Brønnøy kommune (AkvaFuture AS) der mange av målingene i forskningsprosjektet KOMPAKT ble gjort i 2017 og 2018. Anlegget består av ti lukkede merder med til sammen 60 000 m3 volum.

I tradisjonelle åpne oppdrettsanlegg gjør kyststrøm og tidevann at vannet strømmer gjennom merdene.

I lukkede sjøanlegg pumpes vannet inn fra dypet for å unngå lakselus. Slike anlegg er basert på jevn gjennomstrømming av friskt vann som tilsettes oksygen og vannet renner ut igjen gjennom ett eller flere avløp.

Effektiv forebygging av lakselus er en stor gevinst, både for oppdrettsnæringa og for miljøet, i tillegg har lukkede anlegg muligheten for å samle opp og gjenbruke fiskens avføring og overskuddsfôr som ellers ville sunket til bunnen under anlegget.

Fisken trenger friskt vann

Men skal fisken trives og holde seg frisk må vannkvaliteten i merdene være stabil og god og vannhastigheten må være tilpasset fisken størrelse.

- Fisken må ha nok vann og plass til å svømme, den må ha god vannhastighet for å få fysisk trening, og det må være nok vannutskiftning til at friskt vann kommer inn og avføring og andre avfallsstoffer fraktes ut. Det er også viktig at vannet har en kvalitet og en utskiftingstid som bidrar til stabil og god bakteriebalanse, forteller Arve Nilsen, veterinær og doktorgradsstudent ved Veterinærinstituttet.

Hvordan sikre god vannkvalitet?

Spørsmålet er hvordan overvåke og styre vannet i lukkede oppdrettsanlegg, slik at vannkvaliteten og vannhastigheten blir god nok for fisken?

Det er temaet i innovasjonsprosjektet KOMPAKT, som ledes av Veterinærinstituttet.

Fisken trenger vann med nok oksygen og ikke for mye CO2. - For fisken er CO2 en gass som selv ved lave nivåer kan gi redusert velferd i form av redusert matlyst og vekst eller skader i indre organer, sier Sveinung Fivelstad, professor ved Høgskulen på Vestlandet, en av partnerne i KOMPAKT.

Målinger

I KOMPAKT har forskerne funnet at målinger for vannkvalitetsparametere som CO2, pH og TAN (total ammonium nitrogen) bør gjøres så nært senter av merden som mulig, fordi det er der konsentrasjonen av CO2 blir størst.

Måling konsentrasjon av CO2 ulike dybder
Figur. Konsentrasjon av CO2 på en til tre ulike dyp i tverrsnitt av to lukkede merder (diameter 28 m, volum 6000 m3). CO2-verdiene er tydelig høyest midt i merdene og synker ut mot kanten, der det friske vannet hele tiden blir tilsatt. Den anbefalte maksimumsgrensen for CO2 i fiskeoppdrett ligger mellom 10 og 15 mg/L

-Det kan også være mindre variasjoner i innholdet av for eksempel CO2, pH og TAN (total ammonium nitrogen) på ulike dybder og til ulike tider av døgnet. Det må tas med i beregningene når man tolker resultatene av vannprøvene, sier Nilsen.

Fisken i merdene spiser mat, puster og bruker oksygen til å forbrenne fôret. Det blir til avfallsstoffer som i hovedsak består av CO2, vannløselige nitrogenforbindelser og avføring (ufordøyde partikler).

- Ved å beregne fiskens metabolisme, det vil si hvor mye avfallsstoffer som produseres ved ulike temperaturer og fiskestørrelser, regne på vanngjennomstrømming og hvordan det påvirker vannkjemien, kan vi nå beregne hvor mye fisk som kan være i merdene før det går ut over vannkvaliteten og miljøet til fisken, sier Nilsen.

Forskerne beregner dette på flere måter; som hvor mye fisk som kan være i merden (kg/m3), hvor mye vann som må strømme gjennom merden (L/kg fisk/min) og hvor mye fôr det er mulig å bruke per dag i forhold til fiskemengde og vannmengde (kg fôr/m3 vann).

KOMPAKT innovasjonsprosjekt-2
Et optimistisk prøvetakingsteam som skal ut for å måle vannkvaliteten i de lukkede merdene på lokaliteten Sæterosen i Brønnøysund (AkvaFuture AS). Fra venstre: Kristoffer Vale Nielsen (Veterinærinstituttet), Asbjørn Bergheim (IRIS/NORCE) og Siri Gåsnes (Veterinærinstituttet).

Nilsen understreker at for fisken er det summen av alle miljøforhold som teller, og derfor er det viktig å ha gode sikkerhetsmarginer for å unngå å komme i situasjoner der fisken helse og velferd kommer i fare.

Gjennom KOMPAKT har forskerne også vist at det ved stort antall fisk på en lokalitet kan oppstå situasjoner der vann fra avløpene i anlegget blandes inn i innløpsvannet. Derfor er lokalitetens kvalitet, plasseringen av anlegg og utforming av merder, avløp og vanninntak viktig for å sikre god vannkvalitet.

Innovasjonsprosjektet KOMPAKT

KOMPAKT er et innovasjonsprosjekt for næringslivet med Veterinærinstituttet som prosjektleder. Prosjektet skal gjennomføres i perioden 2017 til 2020, er finansiert av Norges forskningsråd (Pr.nr. 269013) og drives av teknologi- og oppdrettsfirmaet AkvaFuture AS.

En hovedmålsetting med prosjektet er å kartlegge sammenhengene mellom vannforbruk, vannkvalitet og fiskevelferd.

  • Vannkvaliteten overvåkes nøye for å teste ulike beregningsmodeller, for å teste om teknologien fungerer og for å gi vurderinger og råd om maksimal biologisk bæreevne for teknologien.Det forskes videre på ulike metoder for å samle opp og gjenbruke slam (avføring og overskuddsfôr) og det er gjort lovende forsøk med bruk av sukkertare og blåskjell som renseorganismer.
  • Det er også tatt vannprøver fra miljø, vanninntak og merder i ett år for å analysere den bakterielle diversiteten og hvordan den endres over tid. Velferden måles ved enkle biologiske mål som vekst, dødelighet og ved å måle ytre kvalitet, og i løpet av prosjektet skal det også gjøres en kartlegging av fiskevelferden ved håndtering av fisk ved flytting mellom merder.
  • Utvikling og uttesting av nye metoder for å forebygge sår hos fisken er også en del av prosjektet.

Sammen med AkvaFuture AS og de øvrige bedriftspartnerne AkvaDesign AS, AkvaDesign Systems AS og Previwo AS deltar Veterinærinstituttet, Høgskulen på Vestlandet, Gøteborg Universitet, NORCE (tidligere IRIS) og Norges biovitenskapelige universitet (NMBU).

Arve Nilsen

Forsker
Mobilnr: +47 41508495
E-post: arve.nilsen@vetinst.no

Del artikkel