Modellering av tilvekst, oksygen forbruk, og nødvendig flow i storskala lukket anlegg i sjø. Sigurd Handeland, UNI Research

Transkript

1 Modellering av tilvekst, oksygen forbruk, og nødvendig flow i storskala lukket anlegg i sjø Sigurd Handeland, UNI Research

2 Hvorfor benytte lukket anlegg til oppdrett av laks? Forrester og annet avfall kan samles opp Redusert smitterisiko til naboanlegg Redusert rømningsfare Beskytter mot lakselus, alger og sykdom Stabil temperatur gir bedre tilvekst

3 Vil postsmolt av Atlantisk laks vokse like bra, og hvilke vannmengder må til, i ett lukket anlegg sammenliknet med en åpen not?? Overflatelag Stor temperatursvingninger Lavere salinitet Høyt oksygennivå Tilstedeværelse av lakselus og alger Sprangsjikt Temperert vann Økende salinitet Lavere oksygennivå Lite med lakselus og alger

4 Effekt av temperatur på vekst hos Atlantisk laks SGR øker med økende temperatur SGR avtar med økende størrelse Temp Vekt ,677,94 1,128 1,346 1,555 1,752 1,934 2,99 2,244 2,365 2,46 2,527 2,561 2,561 2,524 1,74,91 1,97 1,289 1,474 1,649 1,812 1,959 2,88 2,195 2,279 2,335 2,362 2,357 2,316 2,642,81,978 1,144 1,35 1,458 1,61 1,73 1,843 1,937 2,9 2,56 2,75 2,64 2,19 3,579,729,881 1,31 1,178 1,319 1,45 1,569 1,673 1,758 1,823 1,864 1,879 1,865 1,818 4,526,663,83,943 1,81 1,212 1,335 1,446 1,543 1,623 1,683 1,721 1,732 1,715 1,667 5,482,69,741,872 1,2 1,126 1,243 1,348 1,44 1,516 1,572 1,66 1,615 1,597 1,547 75,399,59,624,74,856,967 1,72 1,167 1,25 1,318 1,367 1,395 1,4 1,378 1,327 1,341,438,542,647,753,856,952 1,4 1,116 1,178 1,222 1,247 1,248 1,224 1, ,298,386,48,578,676,771,861,943 1,14 1,72 1,112 1,134 1,133 1,17 1,52 15,265,345,432,523,614,74,789,866,933,987 1,25 1,44 1,4 1,13, ,239,313,394,479,565,65,73,84,867,918,953,969,965,936,88 2,219,287,362,442,524,64,681,751,811,859,892,97,91,871,814 25,189,247,314,385,459,533,63,667,723,766,795,87,798,766,78 3,17,22,279,344,411,479,544,64,655,695,721,73,719,686,627 4,149,187,234,288,346,44,461,513,558,592,613,618,64,569,58 5,143,171,29,255,35,356,47,453,493,523,54,542,525,488,426 6,145,165,196,235,278,324,37,411,447,473,487,486,468,429,367 SGR= ln(w2)-ln(w1) (t 2 -t 1 ) W2=vekt tid T2 W1=vekt tid T1 T2-T1=ant. Dager mellom registrering

5 Optimal vekst krever god tilgang på oksygen: Oksygenforbruk påvirkes av: Oksygen metning i sjøvann: Avtar med økende temperatur, dyp og salinitet Fiskestørrelse, temperatur 2. Fôring og svømmehastighet Berekning av oksyenforbruk: V2 (mg kg -1 h -1 ) = 82,9 x BW -,2 x 1,7 t Oksygennivå (mg/l) O 2 (mg/l) = 11,1338-,1942*x hvor BW =vekt og t = temperatur i C. Temperatur, o C Boknafjorden Oksygen okt desember oksygen ml/l dyp m

6 Store endringer i vannkvalitet med økende dyp gjennom sesongen (Stord) Vinter (2 mars) Sommer (31 august),1,2,3,4,5,6,7,8,9 1, 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 F (µg/l) 25,6 25,8 26, 26,2 26,4 26,6 26,8 27, 27,2 27,4 27,6 27,8 28, Density 7,6 7,8 8, 8,2 8,4 8,6 8,8 9, 9,2 9,4 9,6 9,8 1, mg/l 8, 82, 84, 86, 88, 9, 92, 94, Ox % 4, 4,5 5, 5,5 6, 6,5 7, 7,5 Temp 32,4 32,6 32,8 33, 33,2 33,4 33,6 33,8 34, 34,2 34,4 34,6 34,8 db Sal Down-cast selected,1,2,3,4,5 21, 22, 23, 1, 15, 2, 24, 1, 15, 2, 25, 8, 9, 1, 11, 28, 29, 3, 31, db Up-cast selected,6,7,8,9 1, F (µg/l) 25, 26, 27, 28, Density 25, 3, 35, mg/l 3, 35, 4, Ox % 12, 13, 14, 15, Temp 32, 33, 34, Sal. 1. Oksygennivå avtar med økende (Gul) 2. Saliniteten øker med dypet (Rød) 3. Stor variasjon i temperatur ved ulike tider/dyp (Grønn)

7 18 Registrerte sjøtemperatur i perioden 26 til 21 (Vestlandet) m 5m 1m 2m 3m 5m 75m 1m Risiko for lus og alger Optimal vekst Temperature ( o C) m 1m Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sept Okt Nov Dec

8 Naturlig sjøtemperatur (5m, Vestlandet) sammenliknet med optimalisert temperatur (-1/5m) gjennom ett år Naturlig temperatur (5m) Optimalisert temperatur (1/5m) Apr Apr May May-13 1-Jun Jun-13 8-Jul Jul-13 5-Aug Aug-13 2-Sep-13 3-Sep Oct Oct Nov Nov-13 9-Dec Dec-13 6-Jan-14 2-Jan-14 3-Feb Feb-14 3-Mar Mar Mar Apr-14 Temperatur ( o C) Utsett av vårsmolt Utsett av høstsmolt Temperatursum Naturlig temp: 296 o C Optimalisert temp: 3174 o C Eksempel: Utsett av 2 fisk, 1+ og + Startvekt : 1, 12 og 14 gr Differanse : 215 o C

9 Estimert vekst hos tre størrelsesgrupper vår smolt (1, 12 og 14 gr) satt ut i sjø under to temperatur betingelser (5m og 1/5m) gr, Naturlig temperatur (5m) 12 gr, Naturlig temperatur (5m) 14 gr, Naturlig temperatur (5m) gr, Optimalisert temperatur (1/5m) 12 gr, Optimalisert temperatur (1/5m) 14 gr, Optimalisert temperatur (1/5m) Apr Apr Apr-13 6-May May-13 2-May May-13 3-Jun-13 1-Jun Jun Jun-13 1-Jul-13 8-Jul Jul Jul Jul-13 5-Aug Aug Aug Aug-13 2-Sep-13 9-Sep Sep-13 Vekt (gram)

10 Estimert vekst hos tre størrelsesgrupper høst smolt (1, 12 og 14 gr) satt ut i sjø under to temperatur betingelser (5m og 1/5m) gr, Naturlig temperatur (5m) 12 gr, Naturlig temperatur (5m) 14 gr, Naturlig temperatur (5m) 14opt 12opt 1opt gr, Optimalisert temperatur (1/5m) 12 gr, Optimalisert temperatur (1/5m) 14 gr, Optimalisert temperatur (1/5m) Sep-13 3-Sep-13 7-Oct Oct Oct Oct-13 4-Nov Nov Nov Nov-13 2-Dec-13 9-Dec Dec Dec-13 3-Dec-13 6-Jan Jan-14 2-Jan Jan-14 3-Feb-14 1-Feb Feb Feb-14 3-Mar-14 1-Mar Mar Mar Mar-14 7-Apr Apr-14 Vekt (gram) Vekstgevinst på fire til seks uker i lukket anlegg

11 Forventet vannbehov ved utsett av 2 vår smolt (1 g, 15 april) gitt ulike grader av oksygentilsetning % Oksygen 1 % Oksygen 2 % Oksygen 3 % Oksygen 4 % Oksygen 5 % Oksygen 6 % Oksygen 7 % Oksygen 8 % Oksygen 9 % Oksygen 1 % Oksygen Apr Apr Apr-13 6-May May-13 2-May May-13 3-Jun-13 1-Jun Jun Jun-13 1-Jul-13 8-Jul Jul Jul Jul-13 5-Aug Aug Aug Aug-13 2-Sep-13 9-Sep Sep-13 Vannbehov (m 3 /min) Minimum flow

12 Forventet vannbehov ved utsett av 2 høst smolt (1 g, 16 september) gitt ulike grader av oksygentilsetning % Oksygen 1 % Oksygen 2 % Oksygen 3 % Oksygen 4 % Oksygen 5 % Oksygen 6 % Oksygen 7 % Oksygen 8 % Oksygen 9 % Oksygen 1 % Oksygen Naturlig temperatur (5m) Optimalisert temperatur (1/5m) Sep-13 3-Sep-13 7-Oct Oct Oct Oct-13 4-Nov Nov Nov Nov-13 2-Dec-13 9-Dec Dec Dec-13 3-Dec-13 6-Jan Jan-14 2-Jan Jan-14 3-Feb-14 1-Feb Feb Feb-14 3-Mar-14 1-Mar-14 Totalt vannbehov (m 3 /min) 23-Sep-13 3-Sep-13 7-Oct Oct Oct Oct-13 4-Nov Nov Nov Nov-13 2-Dec-13 9-Dec Dec Dec-13 3-Dec-13 6-Jan Jan-14 2-Jan Jan-14 3-Feb-14 1-Feb Feb Feb-14 3-Mar-14 1-Mar Mar Mar Mar-14 7-Apr Apr-14 Temperatur ( o C) 23-Sep-13 3-Sep-13 7-Oct Oct Oct Oct-13 4-Nov Nov Nov Nov-13 2-Dec-13 9-Dec Dec Dec-13 3-Dec-13 6-Jan Jan-14 2-Jan Jan-14 3-Feb-14 1-Feb Feb Feb-14 3-Mar-14 1-Mar-14 Biomasse (Tonn)

13 Forventet spesifikk vanngjennomstrømning ved utsett av 2 høst smolt (1 g, 16 september) gitt ulik grad av oksygentilsetning % Oksygen 1 % Oksygen 2 % Oksygen 3 % Oksygen 4 % Oksygen 5 % Oksygen 6 % Oksygen 7 % Oksygen 8 % Oksygen 9 % Oksygen 1 % Oksygen 23-Sep-13 3-Sep-13 7-Oct Oct Oct Oct-13 4-Nov Nov Nov Nov-13 2-Dec-13 9-Dec Dec Dec-13 3-Dec-13 6-Jan Jan-14 2-Jan Jan-14 3-Feb-14 1-Feb Feb Feb-14 3-Mar-14 1-Mar-14 Spesifikk vanngjennomstrømning (l/kg fisk/min)

14 Forventet CO2 produksjon ved utsett av 2 høst smolt (1 g, 16 september) gitt ulike grader av oksygentilsetning % Oksygen 2 % Oksygen 4 % Oksygen 6 % Oksygen 8 % Oksygen 1 % Oksygen 23-Sep-13 3-Sep-13 7-Oct Oct Oct Oct-13 4-Nov Nov Nov Nov-13 2-Dec-13 9-Dec Dec Dec-13 3-Dec-13 6-Jan Jan-14 2-Jan Jan-14 3-Feb-14 1-Feb Feb Feb-14 3-Mar-14 1-Mar-14 Forventet CO2 produksjon (mg/l)

15 Hva er problemet med stort vannforbruk??.bortsett fra strømrekningen, maneter Maneter kan skape problemer for lukkede anlegg Små eller store arter som har lett for å gå i småbiter (for eksempel Solmaris corona). Arter med nesleceller kan skade fisken direkte, gjellebetendelse etc (brennmaneter, for eks. Apolemia uvaria). Oppsummering: 1. Bruk av temperatur optimalisert fjordvann i lukkede anlegg vil gi en klar vekst gevinst, spesielt ved produksjon av Høstsmolt. 2. Lukkede anlegg setter store krav til optimalisert vannforbruk, spesielt under forhold med økende temperatur (herunder bruk av oksygen, pumpekostnad, Etc.)

16 Takk for oppmerksomheten 16