Prosjektnummer
901685
Optimalisere forebyggende lusestrategi ved å kombinere atferd, miljø og teknologi (PreventLice)
Det er utviklet digitalt verktøy for oppdrettere som gir konkrete, lokalitetsspesifikke anbefalinger for valg av forbyggende tiltak basert på lokale miljøforhold
Main findings
• All data and findings from this project have been summarized and compiled into a freely available web-based application which can be used by farmers to select and plan an effective lice prevention strategy tailored to the conditions at their site of interest. Recommendations are available for all 1023 salmon farming localities active in Norway: PreventLice App.
• Environmentally responsive, dynamic louse prevention consistently reduces louse infestations across a range of sites and conditions without negatively impacting fish health or welfare.
• Snorkel cages, though highly effective at reducing louse infestations in ideal conditions, are sensitive to temperature and salinity variability and less effective when there is a halocline. Further, growth is slightly but consistently reduced in snorkel cages and amoebic gill disease severity is elevated, when present.
• Exposure to large waves significantly reduces the preventive efficacy of cages using both the dynamic and snorkel prevention strategies.
• 88 per cent of sites are exposed to maximum louse infestation pressure in the upper 1m of the water column. Depth of maximum predicted infestation pressure does not exceed 10m at any sites.
• Deeper distribution of infective louse copepodids occurs more often in the south, where deeper more intense haloclines are common, than in the north.
• All data and findings from this project have been summarized and compiled into a freely available web-based application which can be used by farmers to select and plan an effective lice prevention strategy tailored to the conditions at their site of interest. Recommendations are available for all 1023 salmon farming localities active in Norway: PreventLice App.
• Environmentally responsive, dynamic louse prevention consistently reduces louse infestations across a range of sites and conditions without negatively impacting fish health or welfare.
• Snorkel cages, though highly effective at reducing louse infestations in ideal conditions, are sensitive to temperature and salinity variability and less effective when there is a halocline. Further, growth is slightly but consistently reduced in snorkel cages and amoebic gill disease severity is elevated, when present.
• Exposure to large waves significantly reduces the preventive efficacy of cages using both the dynamic and snorkel prevention strategies.
• 88 per cent of sites are exposed to maximum louse infestation pressure in the upper 1m of the water column. Depth of maximum predicted infestation pressure does not exceed 10m at any sites.
• Deeper distribution of infective louse copepodids occurs more often in the south, where deeper more intense haloclines are common, than in the north.
Det viktigste resultatet fra prosjektet er et verktøy for dynamisk lusestrategi: PreventLice app
Results achieved
Summary of results from the project’s final reporting
The most common and widely used lice prevention strategies commercially available are barriers (snorkels and skirts) and behaviour modification using submerged lights and feeding. These tools have performed well in some trials, but none function optimally in all conditions. Interactions between lice preventive tools and local environmental conditions has been examined by combining existing knowledge via meta-analysis with targeted data collection to fill identified knowledge gaps.
In total 60 sampling visits were performed at commercial farms distributed along the Norwegian coast from 58 °N to 68 °N throughout all seasons. All sites were equipped with either skirt or snorkel barriers. It was found that snorkel cages reduce louse infestations by 80 per cent or more in ideal conditions, when salinity is uniform throughout the water column and the depth with temperatures nearest 14 °C are shallow, but that preventive efficacy is significantly reduced when conditions deviate from ideal.
Further, even in ideal conditions, snorkel cages reduce growth compared to controls and lead to increased amoebic gill disease severity when disease is present. In contrast, dynamically deployed skirt barriers in combination with behavior modification consistently reduce louse infestations by more than half compared to standard production cages, regardless of temperature and salinity variability, without negatively impacting growth, gill condition or welfare. Preventive efficacy of both dynamic skirt and snorkel strategies is reduced at sites with exposure to large waves, but efficacy is not practically impacted by maximum surface current speeds of up to 0.8 m s-1.
These findings, in conjunction with modelled data of the salinity, temperature, current speed, wave exposure and louse infestation pressure for all 1023 active salmon farming localities in Norway were combined to create a publicly accessible decision support tool. The planning tool is a web application whereby users can directly access key environmental information and concrete recommendations to optimize lice prevention and fish welfare. The primary function of the application is to identify an effective louse prevention strategy for every salmon farm in Norway based on site-specific environmental variability and provide users with an approximation of how to optimally deploy prevention based on local conditions.
The app also presents the key data underlying the recommendations, allowing users to better understand local hydrodynamic conditions and the reasons for a given recommendation. This deeper understanding will improve the capacity of farmers to respond to real-world conditions and fine-tune their use of lice prevention strategies. Additionally, the presentation of a several years long, historical hydrodynamic database from NorFjords160 dramatically improves the accessibility of an important resource, with implications beyond louse prevention.
Results achieved
Summary of results from the project’s final reporting
The most common and widely used lice prevention strategies commercially available are barriers (snorkels and skirts) and behaviour modification using submerged lights and feeding. These tools have performed well in some trials, but none function optimally in all conditions. Interactions between lice preventive tools and local environmental conditions has been examined by combining existing knowledge via meta-analysis with targeted data collection to fill identified knowledge gaps.
In total 60 sampling visits were performed at commercial farms distributed along the Norwegian coast from 58 °N to 68 °N throughout all seasons. All sites were equipped with either skirt or snorkel barriers. It was found that snorkel cages reduce louse infestations by 80 per cent or more in ideal conditions, when salinity is uniform throughout the water column and the depth with temperatures nearest 14 °C are shallow, but that preventive efficacy is significantly reduced when conditions deviate from ideal.
Further, even in ideal conditions, snorkel cages reduce growth compared to controls and lead to increased amoebic gill disease severity when disease is present. In contrast, dynamically deployed skirt barriers in combination with behavior modification consistently reduce louse infestations by more than half compared to standard production cages, regardless of temperature and salinity variability, without negatively impacting growth, gill condition or welfare. Preventive efficacy of both dynamic skirt and snorkel strategies is reduced at sites with exposure to large waves, but efficacy is not practically impacted by maximum surface current speeds of up to 0.8 m s-1.
These findings, in conjunction with modelled data of the salinity, temperature, current speed, wave exposure and louse infestation pressure for all 1023 active salmon farming localities in Norway were combined to create a publicly accessible decision support tool. The planning tool is a web application whereby users can directly access key environmental information and concrete recommendations to optimize lice prevention and fish welfare. The primary function of the application is to identify an effective louse prevention strategy for every salmon farm in Norway based on site-specific environmental variability and provide users with an approximation of how to optimally deploy prevention based on local conditions.
The app also presents the key data underlying the recommendations, allowing users to better understand local hydrodynamic conditions and the reasons for a given recommendation. This deeper understanding will improve the capacity of farmers to respond to real-world conditions and fine-tune their use of lice prevention strategies. Additionally, the presentation of a several years long, historical hydrodynamic database from NorFjords160 dramatically improves the accessibility of an important resource, with implications beyond louse prevention.
Verktøyet som er utviklet her vil være nyttig helt ned på lokalitetsnivå, og vil i tillegg til å gi gode råd om mulige strategier for forebygging av lus også bidra til økt oppmerksomhet på miljøforholdene på den enkelte lokaliteten. Sannsynligvis vil det vise seg at modellene ikke gir helt riktige resultater for vertikal fordeling av vannmasser på absolutt alle lokaliteter, men det igjen gir mulighet for oppdatering av modellene med sanntids målinger fra lokaliter som rapporterer om avvik.
-
Final report: Unifying behaviour, environment and technology for optimal site management – PreventLice
Institute of Marine Research (IMR). Final report. 7 June 2023. By Tina Oldham (IMR), Frode Oppedal (IMR), Anne Sandvik (IMR), Jon Albretsen (IMR), and Luke Barret (University of Melbourne).
Ingen av de preventive tiltakene mot lus som er kommersielt tilgjengelig i dag fungerer optimalt under alle forhold, men de fungerer ganske bra under visse forhold. Nøkkelen til å utvikle en vellykket strategi for forebygging av lus vil derfor være å identifisere styrkene og svakhetene ved hvert av tiltakene og ta dem i bruk etter når de fungerer best.
Prinsippet bak mange av de forebyggende tiltakene mot lus (merder med skjerming, nedsenkbare merder, semi-lukkede anlegg samt dyp fôring og lys) er å skjerme laksen fra de øvre vannmassene. Dette er basert på ideen om at de infesterende luselarvene er fototaktiske og vil vandre oppover mot lys og dermed konsentrere seg nær overflaten (Flamarique et al. 2000). Nyere forsøk, blant annet utført i det FHF-finansierte prosjektet “Utvikling av lakselus ved ulik temperatur og lys (TEMPLUS)” (FHF-901283), viser at larvenes atferd er mer komplisert enn tidligere antatt. Det ble oppdaget at luselarvene ikke reagerte særlig på forandringer i temperatur, men viste klare preferanser for saltholdighet, noe som også overskygget innflytelsen fra lys (Crosbie et al. 2019, 2020). Når det var lik saltholdighet på 34 i hele søylen fordelte luselarvene seg jevnt utover med noe høyere tetthet i overflaten, men i nærvær av en svak haloklin (overgang mellom brakkvann og sjøvann) der saltholdigheten bare sank ned til 30, endret fordelingen seg slik at mer enn 70 % av luselarvene var enten rett ved eller rett under haloklinen (Crosbie et al. 2019). Denne oppførselen ble observert hver gang det var en saltholdighetsgradient. Selv med en svak gradient der forskjellen i saltholdighet bare var på 2, var det konsekvent høyest tetthet av luselarver innenfor området rundt haloklinen (Crosbie et al. 2019).
Disse funnene tyder på at det er på tide å tenke nytt i forhold til hvordan forbyggende tiltak mot lus bør brukes for å forbedre effekten. I stedet for å bare fokusere på å minimere kontakten mellom laks og de øvre vannmassene vil en mer effektiv strategi være spesifikk for hver lokalitet og valgt basert på lokale miljøforhold. På steder hvor det ofte oppstår stor variasjon i saltholdighet, som fjordlokaliteter med kontinuerlig brakkvannslag, bør strategien være dynamisk der bruk av ulike tiltak blir justert etter de faktiske miljøforholdene. Dette betyr at når saltholdigheten er høy og lik gjennom hele vannsøylen bør en skjerme laks fra overflatevannet, mens når det er et brakkvannslag til stede bør man unngå at laksen oppholder seg i området rundt haloklinen.
Prinsippet bak mange av de forebyggende tiltakene mot lus (merder med skjerming, nedsenkbare merder, semi-lukkede anlegg samt dyp fôring og lys) er å skjerme laksen fra de øvre vannmassene. Dette er basert på ideen om at de infesterende luselarvene er fototaktiske og vil vandre oppover mot lys og dermed konsentrere seg nær overflaten (Flamarique et al. 2000). Nyere forsøk, blant annet utført i det FHF-finansierte prosjektet “Utvikling av lakselus ved ulik temperatur og lys (TEMPLUS)” (FHF-901283), viser at larvenes atferd er mer komplisert enn tidligere antatt. Det ble oppdaget at luselarvene ikke reagerte særlig på forandringer i temperatur, men viste klare preferanser for saltholdighet, noe som også overskygget innflytelsen fra lys (Crosbie et al. 2019, 2020). Når det var lik saltholdighet på 34 i hele søylen fordelte luselarvene seg jevnt utover med noe høyere tetthet i overflaten, men i nærvær av en svak haloklin (overgang mellom brakkvann og sjøvann) der saltholdigheten bare sank ned til 30, endret fordelingen seg slik at mer enn 70 % av luselarvene var enten rett ved eller rett under haloklinen (Crosbie et al. 2019). Denne oppførselen ble observert hver gang det var en saltholdighetsgradient. Selv med en svak gradient der forskjellen i saltholdighet bare var på 2, var det konsekvent høyest tetthet av luselarver innenfor området rundt haloklinen (Crosbie et al. 2019).
Disse funnene tyder på at det er på tide å tenke nytt i forhold til hvordan forbyggende tiltak mot lus bør brukes for å forbedre effekten. I stedet for å bare fokusere på å minimere kontakten mellom laks og de øvre vannmassene vil en mer effektiv strategi være spesifikk for hver lokalitet og valgt basert på lokale miljøforhold. På steder hvor det ofte oppstår stor variasjon i saltholdighet, som fjordlokaliteter med kontinuerlig brakkvannslag, bør strategien være dynamisk der bruk av ulike tiltak blir justert etter de faktiske miljøforholdene. Dette betyr at når saltholdigheten er høy og lik gjennom hele vannsøylen bør en skjerme laks fra overflatevannet, mens når det er et brakkvannslag til stede bør man unngå at laksen oppholder seg i området rundt haloklinen.
1. Å foreta en metaanalyse av alle publiserte data fra forsøk som har brukt snorkelmerder, luseskjørt, nedsenket lys og nedsenket fôring for å estimere effekten av disse forbyggende tiltakene under ulike miljøforhold.
2. Å gjennomføre kontinuerlig overvåking av lokale miljøforhold, lusepåslag og produksjonseffektivitet på 24 kommersielle lokaliteter utstyrt med ulike forbyggende tiltak fordelt mellom Sør-, Midt- og Nord-Norge gjennom en hel produksjonssyklus for å evaluere den forebyggende effekten mot lus, samt konsekvenser på produksjonseffektivitet ved bruk av snorkler, luseskjørt og justerbar fôring og lys.
3. Å lage en offentlig tilgjengelig database som inneholder informasjon om miljøforhold og lusepåslag gjennom hele året for hver lokalitet i Norge. Ved å bruke historiske data fra hydrodynamiske- og lusespredningsmodeller med høy oppløsning, vil variasjoner i strømhastighet og retning, temperatur, saltholdighet og lusepress både gjennom tid og vertikalt i vannsøylen bli oppsummert for hver lokalitet i Norge.
4. Å utvikle et digitalt verktøy for å gi konkrete, lokalitetsspesifikke anbefalinger for valg av forbyggende tiltak basert på lokale miljøforhold.
2. Å gjennomføre kontinuerlig overvåking av lokale miljøforhold, lusepåslag og produksjonseffektivitet på 24 kommersielle lokaliteter utstyrt med ulike forbyggende tiltak fordelt mellom Sør-, Midt- og Nord-Norge gjennom en hel produksjonssyklus for å evaluere den forebyggende effekten mot lus, samt konsekvenser på produksjonseffektivitet ved bruk av snorkler, luseskjørt og justerbar fôring og lys.
3. Å lage en offentlig tilgjengelig database som inneholder informasjon om miljøforhold og lusepåslag gjennom hele året for hver lokalitet i Norge. Ved å bruke historiske data fra hydrodynamiske- og lusespredningsmodeller med høy oppløsning, vil variasjoner i strømhastighet og retning, temperatur, saltholdighet og lusepress både gjennom tid og vertikalt i vannsøylen bli oppsummert for hver lokalitet i Norge.
4. Å utvikle et digitalt verktøy for å gi konkrete, lokalitetsspesifikke anbefalinger for valg av forbyggende tiltak basert på lokale miljøforhold.
Det finnes mange forbyggende tiltak mot lus som er tilgjengelig for lakseindustrien, men det mangler klare retningslinjer for når og hvor de ulike tiltakene bør brukes for å oppnå optimal effekt. Som et resultat av dette har det blitt brukt mye krefter og utgifter på tiltak som fungerer suboptimalt, enten ved å ikke redusere behovet for lusebehandling eller forårsake dårligere velferd for fisken.
Ved å bruke en kunnskapsbasert tilnærming vil prosjektet gi alle oppdrettere i Norge tilgang til konkrete, lokalitetsspesifikke anbefalinger om når og hvordan de på best mulig måte kan bruke ulike forbyggende tiltak som er umiddelbart tilgjengelig for kommersielt bruk; snorkelmerder, luseskjørt og nedsenkbare lys og fôring, ved hver enkelt lokalitet innen desember 2022.
Ved å gi oppdretterne mulighet til å se nærmere på de forbyggende tiltakene som er de mest effektive basert på miljøforholdene på sin egen lokalitet, vil kunnskapen og verktøyene utviklet i dette prosjektet raskt kunne redusere lusenivå i anleggene og dermed redusere behandlingshyppighet samt lusepresset på vill laksefisk.
Prosjektet er inndelt i 4 arbeidspakker (AP 1–4), som samsvarer med delmålene:
AP1: For å kunne evaluere kunnskapen om effekten av snorkelmerder, luseskjørt og nedsenkbare lys og fôring under forskjellige miljøforhold, vil det gjennomføres en systematisk gjennomgang og metaanalyse av alle tilgjengelige publiserte studier og rapporter hvor disse forebyggende tiltakene har vært tatt i bruk. Effektstørrelsen av det forebyggende tiltaket som brukes i hver studie vil deretter bli beregnet for hver miljøtilstand som det finnes data for. Effektstørrelse vil bli standardisert som den naturlige logaritmen for responsforholdet: LnRR = ln (μT / μC), der μT er responsen for behandlingsgruppen og μC er responsen til kontrollgruppen for å tillate sammenligning mellom studier.
AP2: I samarbeid med MOWI vil data fra 24 kommersielle lokaliteter utstyrt med forebyggende tiltak fordelt fra produksjonsområde 2 til 12 evalueres. Seks av lokalitetene vil være utstyrt med 16 m dype snorkler mens de resterende 18 lokalitetene vil være utstyrt med luseskjørt, vannutskifting med luftbobling, justerbare lys som kan heves og senkes mellom overflaten og 10 meter, og justerbare utfôringspunkt som gjør at fisk kan fôres enten i overflaten eller på 10 meters dybde. De ulike tiltakene vil så bli tatt i bruk basert på faktiske miljøforholdene.
Fra alle disse lokalitetene vil det bli frembrakt to ulike datasett:
• Det første datasettet vil omfatte alle de 24 lokalitetene og MOWI vil levere følgende data: Ukentlige lusetall, behandlinger, utsett av rensefisk, sykdomsdiagnoser, dødelighetstall etter kategori samt vekstindikatorer. Dataene blir vurdert statistisk med tidsmessig og romlig korrelasjon med antall bevegelige lus, vekst og ukentlig dødelighet som responsvariabler og ukenummer, biomasse, preventivt tiltak, temperatur, saltholdighet og oksygen som forklarende variabler med interaksjoner som antydet av dataene. Modellresultat vil bli brukt til å bestemme hvilke faktorer som har innflytelse på hvilke responsvariabler og hvor godt hvert forebyggende tiltak fungerer under forskjellige miljøforhold.
• Det andre datasettet vil omfatte data fra fire lokaliteter med snorkelmerd og åtte lokaliteter med dynamiske luseskjørt som besøkes fire ganger i løpet av en produksjonssyklus. Ved hver prøvetaking hentes data fra hver merd, inkludert vitenskapelige lusetellinger, gjellescoring samt gjelleprøver til PCR-analyse (Neoparamoeba perurans, Paranucleospora theridion), velferdsevaluering og visuelle observasjoner av fiskens atferd og vertikale fordeling i merden. Den vitenskapelige lusetellingen vil bli brukt til å sammenligne det observerte lusepresset (antall nylig festede lus) med lusepresset som har blitt kalkulert fra lusespredningsmodellene til Havforskningsinstituttet (www.lakselus.no). Denne sammenligningen vil bli brukt til å beregne effektstørrelsen til hvert forbyggende tiltak innenfor de fire ulike miljøforholdene observert ved hvert besøk.
AP3: Hydrodynamiske forhold som strøm, saltholdighet og temperatur definerer det fysiske miljøet til både laks og lakselus og er kritiske faktorer for deres atferd og utvikling. Historiske data fra NorKyst800 (2000–2020) og NorFjords160 (2017–2020) vil benyttes for å lage en omfattende database med variasjon i saltholdighet, temperatur og strøm gjennom tid og vertikalt i vannsøylen for hver akvakulturlokalitet i Norge. Disse dataene vil sammenstilles med kunnskapen som er oppnådd i AP1–2 for å klassifisere alle lokaliteter i Norge i henhold til deres egnethet for bruk av snorkelmerder samt dynamiske skjørt og justerbare lys og fôring. I tillegg vil det eksisterende arkivet med distribusjon av luselarver i tid og rom (Sandvik et al. 2020b) benyttes for å kvantifisere både den vertikale fordelingen samt den tidsmessige variasjonen av lusepress for hver lokalitet og identifisere kritiske perioder med høyt lusepress når de forbyggende tiltakene ville være mest gunstige.
AP4: Denne arbeidspakken vil kombinere kunnskapen og dataene som er samlet inn i AP1–3 til et brukervennlig, offentlig tilgjengelig digitalt verktøy der nøkkelinformasjon og anbefalinger for å optimalisere forebygging mot lus og fiskevelferd vil bli gitt direkte til oppdretter og andre interesserte. Det digitale verktøyet vil ta i bruk et enkelt grensesnitt der brukeren legger inn lokalitetsdata (navn eller ID-nummer) hvorpå datavisualiseringer og anbefalinger som er spesifikke for deres lokalitet returneres. Den primære funksjonen til verktøyet skal være å foreslå den mest optimale strategien for bruk av de studerte forebyggende tiltakene for hver akvakulturlokalitet i Norge basert på lokale miljøforhold. Visualiseringer av miljøforhold og lusepress bygges ved hjelp av databasen opprettet i AP3 og anbefalinger for bruk av forbyggende tiltak vil være basert på klassifiseringene fra AP1–2. Det digitale verktøyet vil bli utviklet ved hjelp av “Shiny”-pakken i R. “Shiny” er en pakke som gjør det lettere å bygge webapplikasjoner som kombinerer beregningskraften til R med interaktiviteten til et reaktivt webdesign. Eksempler på “Shiny”-apper finnes HER.
Det planlegges 3 artikler i tidsskrifter med fagfellevurdering innen havbruk og hydrodynamikk. Alle artikler vil bli publisert med åpen tilgang. Resultatene vil bli presentert på nasjonale og internasjonale konferanser for å nå bredt ut og rapporter publiseres på Havforskningsinstituttet sine nettsider.
Resultatene vil også bli kommunisert til forvaltningsmyndigheter og ikke minst bransjen via artikler i Norsk Fiskeoppdrett, kyst.no, ilaks.no og intrafish.no.
Resultatene vil også bli kommunisert til forvaltningsmyndigheter og ikke minst bransjen via artikler i Norsk Fiskeoppdrett, kyst.no, ilaks.no og intrafish.no.
I tillegg vil resultatene bli spredt direkte til oppdrettsindustrien gjennom offentlig utgivelse av det digitale verktøyet utviklet i AP4, som blir tilgjengelig på Havforskningsinstituttet sine nettsider: PreventLice App for dynamisk lusestrategi.
Verktøyet ble også presentert på Lusekonferansen 2023 med over 400 deltagere.
-
Final report: Unifying behaviour, environment and technology for optimal site management – PreventLice
Institute of Marine Research (IMR). Final report. 7 June 2023. By Tina Oldham (IMR), Frode Oppedal (IMR), Anne Sandvik (IMR), Jon Albretsen (IMR), and Luke Barret (University of Melbourne).
Medieomtale
Ny app gir oppdretterne lusehjelp
hi.no
Prosjektnyheter
15.09.2021
Tiltak mot lakselus