Prosjektnummer
901819
Effekter av notvask ved bruk av kavitasjonsmetoder på miljø og fiskevelferd (ETNA)
Påvekst på oppdrettsnøter er en kontinuerlig utfordring for akvakultur i sjø. Påvekstorganismer kan påvirke vannstrømmen rundt fiskemerder som igjen kan gi dårlig vannkvalitet og lavere driftssikkerhet, økt sannsynlighet for sykdom hos fisken pga. påvekstorganismene og assosierte patogener, og være reservoar av fremmede arter.
Tidsperiode for påvekst og for prøvetaking har stor effekt på målt biomasse, artsrikhet og sammensetning av påvekstsamfunnet. Forebygging av begroing innebærer coating og impregnering av noter. Disse inneholder oftest kobber og/eller kjemikaler som lager et giftig lag som forhindrer begroing. De involverte komponentene i coating og impregnering er påvist som problematiske for fiskehelse og for bunnsamfunnet.
Utfordringen med dagens notvaskemetoder er at partikler kan frigjøres i store mengder, noe som medfører risiko for laksens helse, via spredning av patogener og frigjøring av partikler som nesleceller fra hydroider som fører til gjelle- og hudskader, og risiko for miljøet da det avspylte organiske materialet kan sedimenteres og samles under oppdrettsanlegg og medføre en negativ effekt på det bentiske samfunnet. Notvask kan også forårsake stress hos laks og rensefisk, som kan resultere i tap av appetitt og redusert tilvekst. Nøter er laget av forskjellige typer plast og slitasje forårsaket av notvask kan frigjøre makro- og mikroplast i vannet, som igjen belaster miljøet. Det økonomiske aspektet er også utfordrende da notvask med spyling er både tidskrevende, trenger betydelige mengder drivstoff, og slitasje gir behov for hyppig bytte av nøter.
Som et alternativ til trykkspyling har det nylig blitt utviklet kavitasjonsmetoder. Ved kavitasjonsvask generes luftbobler ved hjelp av høytrykksvannstråler og når disse imploderer frigjøres det energi. Det er den genererte energien som fjerner begroingsorganismer fra overflater. Selv om metoden allerede benyttes til blant annet båtvask, er den ikke vanlig for notvask hos kommersielle anlegg, og effekten av metoden på miljø og fiskehelse gjenstår å vurdere. I en nylig gjennomført små-skala studie ble det fremhevet at notvask med kavitasjon var like effektiv som høytrykkspyling og at den førte til mindre notslitasje enn tradisjonelle metoder. I tillegg viste studien at kavitasjonsbasert vask hadde potensialet for bedre energieffektivitet sammenlignet med standard vannspyling.
Hovedmål
Å undersøke påvirkning av notvask med kavitasjonsmetodikk på fiskehelse og miljø, samt dokumentere effektivitet og lønnsomhet sammenlignet med tradisjonell spyling.
Delmål
1. Å kvantifisere hvor mye organisk materiale, kobber og mikroplast som blir frigjort ved kavitasjonsvask av forskjellige typer oppdrettsnot normalt brukt i akvakultur.
2. Å måle i hvor stor grad kavitasjonsvask av not påvirker velferd og helse hos laks og rensefisk i merd.
3. Å dokumentere økonomiske aspekter og effektivitet for kavitasjonsvask, sammenlignet med tradisjonelle metoder.
Å undersøke påvirkning av notvask med kavitasjonsmetodikk på fiskehelse og miljø, samt dokumentere effektivitet og lønnsomhet sammenlignet med tradisjonell spyling.
Delmål
1. Å kvantifisere hvor mye organisk materiale, kobber og mikroplast som blir frigjort ved kavitasjonsvask av forskjellige typer oppdrettsnot normalt brukt i akvakultur.
2. Å måle i hvor stor grad kavitasjonsvask av not påvirker velferd og helse hos laks og rensefisk i merd.
3. Å dokumentere økonomiske aspekter og effektivitet for kavitasjonsvask, sammenlignet med tradisjonelle metoder.
Økt kunnskap om frigjøring av organisk materiale, kobber og mikroplast ved kavitasjonsvask av nøter i akvakultur vil kunne bidra til lavere miljøbelastning, bedre fiskehelse og forbedret økonomi.
Resultatene vil dokumentere effektiviteten til moderne vaskeprosedyrer og interaksjonen med det biologiske systemet, og resultatene vil brukes til å anbefale et vaskeregime som gir minst mulig miljøbelastning og samtidig minst mulig skade på fisken i merden.
Begroingsorganismers skadepotensiale for fisk og spesielt fiskens gjeller er godt etablert kunnskap. Hvordan enkelte begroingsorganismers modenhet og dermed kvantiteten av nesleceller påvirkes av notvaskefrekvens og hvordan vaskemetoden påvirker nesleceller er i liten grad dokumentert. Å tilpasse notvaskefrekvensen for å minimere påvirkningen på fisk kan gi betydelige forbedringer for helse, velferd og produksjon. Dette kan også settes i system hvor den enkelte oppdretter kan lære sin lokalitet å kjenne gjennom målrettede analyser, noe som kan være en mulig spinoff fra dette prosjektet. Kavitasjonsvask sin påvirkning på nesleceller er så langt ikke dokumentert, og dette prosjektet vil dermed bidra til ny kunnskap relatert til ny notvasketeknologi.
Prosjektet skal gjennomføres gjennom 3 faglige arbeidspakker (AP-er):
AP1: Kontrollert forsøk
Ansvarlig: Lasse Olsen (AQK) i samarbeid med MEOX
I arbeidspakken vil man teste hvor effektivt begroing vaskes av og i hvor stor plast/impregnering slites av under vasking. Forskjellige kombinasjoner av oppdrettsnøter med eller uten impregnering eller coating vil bli satt i sjø i nærheten av det kommersielle anlegget som også skal følges opp i AP2. Disse vil bli satt ut i triplikater til begroing. Typer av impregnering og coating vil bli bestemt i samarbeid med notleverandør og oppdretter for å gjenspeile hva som er mest vanlig i bruk. En av disse vil være samme type som merdene som bli fulgt opp i AP2. Disse notpanelene vil settes ut for begroing omtrent hver 2. måned (parallelt til aktivitetene i AP2) og deretter vaskes under kontrollerte forhold i MEOX sitt laboratorium.
I arbeidspakken vil man teste hvor effektivt begroing vaskes av og i hvor stor plast/impregnering slites av under vasking. Forskjellige kombinasjoner av oppdrettsnøter med eller uten impregnering eller coating vil bli satt i sjø i nærheten av det kommersielle anlegget som også skal følges opp i AP2. Disse vil bli satt ut i triplikater til begroing. Typer av impregnering og coating vil bli bestemt i samarbeid med notleverandør og oppdretter for å gjenspeile hva som er mest vanlig i bruk. En av disse vil være samme type som merdene som bli fulgt opp i AP2. Disse notpanelene vil settes ut for begroing omtrent hver 2. måned (parallelt til aktivitetene i AP2) og deretter vaskes under kontrollerte forhold i MEOX sitt laboratorium.
Transport vil gjennomføres i et fuktig miljø for å minimere påvirkning på begroingssamfunnet. Notpanelene vil bli vasket flere ganger i karene, for å etterligne antall vask som normalt gjennomføres i løpet av 2 måneder. I sum vil det simulere slitasje etter ett års levetid på en not. Notvasken vil gjøres etter en standardisert protokoll som tar utgangspunkt i vanlig praksis med denne typen utstyr. Det vil brukes en oppsamlingsduk som vil samle alt avfallsmateriale ned til mikrometer-størrelse.
Det vil bli analysert mengde organisk materiale (tørrvekt og organisk karbon), kobber, samt makro- og mikroplast. Det vil benyttes standard prosedyrer for måling av organisk materiale og kobber som brukes av miljøavdelingen i Aqua Kompetanse. Måling av mikroplast vil bli gjennomført hos Eurofins. Påvekstsamfunnet vil identifiseres visuelt ved bruk av mikroskopering og molekylært ved bruk av sekvenseringsmetoder (eDNA), ifølge protokoller utarbeidet i prosjektet “KSP: On-site monitoring of aquaculture impact on the environment by open-source nanopore eDNA analysis (AQUAeD)” (Forskningsrådets prosjektnr. 320076), et pågående forskningsprosjekt som Aqua Kompetanse deltar i.
AP2: Oppfølging i kommersielle anlegg
Ansvarlig: Lauris Boissonnot (Aqua Kompetanse) i samarbeid med alle
Ansvarlig: Lauris Boissonnot (Aqua Kompetanse) i samarbeid med alle
I arbeidspakken vil
vi teste storskala påvirkning av notvask med kavitajsonsmetode på miljø og
velferd og helse hos laks og rensefisk. Det vil følges opp 1 lokalitet hos
Emilsen Fisk AS (Stasøya) hvor det vaskes med kavitasjonsvasker og en
nærliggende (9 km unna) lokalitet hos Sinkaberg Hansen AS (Hindholmen) hvor
Nærøysund Aquaservice vasker med konvensjonell høytrykkspyler. Det vil velges 2
merder med 2 ulike nottyper. Oppfølgingen vil gjøres månedlig (ca. 10 notvaskoperasjoner)
i løpet av et år for å kunne fange opp sesongvariasjoner. Begge lokalitetene
ligger i samme område av Foldafjorden i Trøndelag og er derfor eksponert for de
samme vannmassene og har like klimatiske forhold. For å få en god sammenligning
tas samme type og det samme antall prøver under vasking med konvensjonell
høytrykksspyler som ved vasking med kavitasjonsvasker. Vi vil ta prøver ved de
to metodene så nært i tid som praktisk mulig, dvs innenfor 1-2 uker.
Aktivitet AP2.1: Påvirkning på miljø
Aktivitetsleder: Anja Hervik (Aqua Kompetanse)
Prøveuttak av vann vil gjennomføres på samme dag som notvask. Det tas ut prøver av materiale som vaskes av ved hjelp av planktonhåv og et pumpesystem med fokus på å samle inn organisk materiale, kobber og mikroplast i vannkolonnen. Prøveuttak av det øverste laget av sedimentet vil utføres 1 døgn etter notvask for å ta hensyn til sedimenteringstid. Det vil tas sedimentprøver under anlegget ved bruk av standardiserte prosedyrer utviklet for C-undersøkelser, med fokus på de samme elementene som i vann. Det vil benyttes egen grabb, fra båt som lokaliteten stiller til disposisjon. Vann- og sedimentprøvene vil analyseres for organisk materiale, kobber og mikroplast med samme protokoll som beskrevet i AP1. Det vil være utfordrende å kunne skille om det organiske materialet som akkumuleres i sedimentet under anlegget kommer fra begroingssamfunnet eller fra restfôr og avføring. For å løse dette vil vi ta prøver av begroingssamfunnet og sediment for sammenligning ved bruk av eDNA-analyser. Målet med dette er å indikere hvorvidt innsamlet organisk materiale kommer fra notvask.
Prøveuttak av vann vil gjennomføres på samme dag som notvask. Det tas ut prøver av materiale som vaskes av ved hjelp av planktonhåv og et pumpesystem med fokus på å samle inn organisk materiale, kobber og mikroplast i vannkolonnen. Prøveuttak av det øverste laget av sedimentet vil utføres 1 døgn etter notvask for å ta hensyn til sedimenteringstid. Det vil tas sedimentprøver under anlegget ved bruk av standardiserte prosedyrer utviklet for C-undersøkelser, med fokus på de samme elementene som i vann. Det vil benyttes egen grabb, fra båt som lokaliteten stiller til disposisjon. Vann- og sedimentprøvene vil analyseres for organisk materiale, kobber og mikroplast med samme protokoll som beskrevet i AP1. Det vil være utfordrende å kunne skille om det organiske materialet som akkumuleres i sedimentet under anlegget kommer fra begroingssamfunnet eller fra restfôr og avføring. For å løse dette vil vi ta prøver av begroingssamfunnet og sediment for sammenligning ved bruk av eDNA-analyser. Målet med dette er å indikere hvorvidt innsamlet organisk materiale kommer fra notvask.
Aktivitet AP2.2: Påvirkning på velferd og helse hos laks og rensefisk
Aktivitetsleder: Lauris Boissonnot (Aqua Kompetanse) i samarbeid med Alf Dalum (Patogen), MEOX og Emilsen Fisk
Prøveuttak av fisk vil gjennomføres 1 døgn etter notvask, samtidig som sedimentprøveuttak. Det vil gjennomføres risikobasert prøveuttak av 20 laks og 20 rensefisk per besøk. Velferd hos laks og rensefisk vil vurderes ved bruk av operasjonelle velferdsindikatorer, med særlig fokus på gjelleskader. Basert på den makroskopiske vurderingen vil det tas prøver av gjelle for mikroskopisk vurdering ved histologi, samt vurdering av gjelleagens ved hjelp av PCR. Det vil i tillegg tas bilder av alle gjellebiter som brukes i analyse. Det vil undersøkes hvorvidt partikler, og særlig nesleceller vil kunne medføre skader på gjellens overflate, som i sin tur vil kompromittere gjellens mekaniske barriere og aktivere latente infeksjoner. Videre vil sammenhengen mellom notvask og forekomst av ikke-infeksiøse gjellelidelser slik som lukkede, lamellære blødninger (aneurismer, telangiektasier) og trombedannelser i lameller undersøkes. Resultater fra arbeidspakken vil sammenliknes med funn i pågående prosjektet “Effekter av behandling mot lakselus, amøbegjellesykdom (AGD), og notrengjøring på gjellehelse hos laks i oppdrett” (FHF-901514).
Prøveuttak av fisk vil gjennomføres 1 døgn etter notvask, samtidig som sedimentprøveuttak. Det vil gjennomføres risikobasert prøveuttak av 20 laks og 20 rensefisk per besøk. Velferd hos laks og rensefisk vil vurderes ved bruk av operasjonelle velferdsindikatorer, med særlig fokus på gjelleskader. Basert på den makroskopiske vurderingen vil det tas prøver av gjelle for mikroskopisk vurdering ved histologi, samt vurdering av gjelleagens ved hjelp av PCR. Det vil i tillegg tas bilder av alle gjellebiter som brukes i analyse. Det vil undersøkes hvorvidt partikler, og særlig nesleceller vil kunne medføre skader på gjellens overflate, som i sin tur vil kompromittere gjellens mekaniske barriere og aktivere latente infeksjoner. Videre vil sammenhengen mellom notvask og forekomst av ikke-infeksiøse gjellelidelser slik som lukkede, lamellære blødninger (aneurismer, telangiektasier) og trombedannelser i lameller undersøkes. Resultater fra arbeidspakken vil sammenliknes med funn i pågående prosjektet “Effekter av behandling mot lakselus, amøbegjellesykdom (AGD), og notrengjøring på gjellehelse hos laks i oppdrett” (FHF-901514).
Arbeidspakke 3: Økonomi og effekt
Ansvarlig: Torolf Storsul (Aqua Kompetanse) i samarbeid med Emilsen Fisk
Det vil innhentes økonomidata relatert til kavitasjonsvask fra næringspartner Emilsen Fisk AS, for å få en oversikt over kostnader med denne metoden. Dette vil som et minimum inkludere timeforbruk, energikostnader, båt- og utstyrsbehov. Tidseffektivitet for metoden vil bli dokumentert. Videre vil man gjennomføre intervju av nøkkelpersonell hos Emilsen Fisk og minimum tre andre oppdrettsfirmaer, for å skaffe kunnskap om kostnader og effektivitet for kavitasjonsvask sammenlignet med andre standard vaskemetoder. Utvikling av spørreundersøkelsen samt behandling av svarene vil utføres etter prinsipper beskrevet i “Det kvalitative forskningsintervju” (Kvale og Brinkmann 2015).
Resultatene fra dette prosjektet vil
ha stor betydning for oppdrettsnæringen i arbeidet med å forbedre
vaskeprosedyrer for å begrense miljøeffekter, begrense skadevirkninger
på fisk og bedre økonomien.
Kunnskap som blir innhentet i de faglige arbeidspakkene vil brukes for å utarbeide vitenskapelig og populærvitenskapelig artikler om effekt av vaskestrategier ved bruk av kavitasjonsmetode på miljø, fiskehelse og -velferd.
Resultatene vil for øvrig bli kommunisert på følgende måter:
Kunnskap som blir innhentet i de faglige arbeidspakkene vil brukes for å utarbeide vitenskapelig og populærvitenskapelig artikler om effekt av vaskestrategier ved bruk av kavitasjonsmetode på miljø, fiskehelse og -velferd.
Basert på resultatene fra kar og feltforsøk samt økonomistudiet vil det utarbeides et forslag til beste praksis for kavitasjonsvask rettet mot oppdrettere. Denne vil bli publisert på Aqua Kompetanse sine nettsider.
Resultatene vil for øvrig bli kommunisert på følgende måter:
• presentasjon av resultatene på bransjens egne konferanser
• 1 online veiledning med anbefalt strategi for notvasking
• 2 publikasjoner i populærvitenskapelig tidsskrift
• 1 vitenskapelig publikasjon
• åpent sluttmøte hvor resultater vil presenteres og diskuteres med næringsaktører