SINTEF Fiskeri og havbruk AS Innledende deskriptivt studie om hydroiden Fjæreblomst Havbruksteknolog (Ectopleura larynx) i lakseoppdrettsanlegg.

Transkript

1 SINTEF TITTEL SINTEF RAPPORT SINTEF Fiskeri og havbruk AS Innledende deskriptivt studie om hydroiden Fjæreblomst Havbruksteknolog (Ectopleura larynx) i lakseoppdrettsanlegg. Postadresse 7465 Trondhe m BeseksadreSse SINTEF Sealab Brattorkma 1713 Telefon' Telefaks E-post: fish@sintef.no Internet: wwweintetno FOretaks registeret. NO MVA FOREA17ER(E) Leif Magne Sunde, Karl Tangen, Trond Nordtug, Jon-Arne Sneli og Jana Guenther OPPDRAGSGIVER(E) Norges forskningsråd / Fiskeri- og havbruksnæringens forskningsfond RAPPORTNR GRADERING OPPEIRAGSGIVERS REF SF14 80A Åpen Rolf Giskeødegård / Tede Flatøy GRADER DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR ANTALL SIDER OG BILAG Åpen ELEKTRONISK ARKNKODE PROSJEKTLEDER (NAVN SIGN ) VERIFISERTAV (1,1AVIt.SIGN ) Hydroidersluttrapport doc ARKIVKODE DATO I Leif Magne Sunde Trude Olafsen GODKJENT AV (NAVN STILLI SIGN ) ' Jostein Storøy (forskningssjef) SALIMENDRAG De senere år har oppdrettere rapportert at hydroider (Fjæreblomst, Edopleura larynx (tidligere kalt Tubularia larynx)) har blitt et økende problem på ninene, spesielt på ettersommeren høsten. Dette er spesielt kritisk ettersom dette er tiden da det skal være best vekst på fisken, og følgelig er viktig med god vanngiennornstremning. Store ressurser brukes for å fjerne begroingen og holde nøtene rene. Det er lite informasjon vedrørende hydroider på oppdrettsnot. I prosjektet "BEGROKONTROLL" (prosjektnr /540), finansiert av FHF og Norges forskningsråd, ble det gjennomført et feltstudie i et av Lerøy Midnor sine matfiskanlegg på Hitra, for å gi et øyeblikksbilde av begroingssituasjonen i anlegget. Selv om notene var vasket 14. dager før, ble det på observasjonsdagen registrert store mengder hydroider på netene. Funn og utsagn fra oppdretterne / notvaskerne ble sammenholdt med litteratur om hydroider. For å lage et grunnlag for det framtidige vitenskapelige arbeidet, er det valgt å trekke fram elementer som kan være med på å belyse den betydelige økningen av hydroider som en ser på oppdrettsnøter. Oppdrettssituasjonen synes å svare godt på dyrenes behov mht: Nota er et godt substrat for hydroidene Miljøbetingelsene er attraktive Næringstilgangen er god Rekrutteringsstrategier sikrer stor spredning av avkom Erfaringen fra arbeidet ga videre innspill til metodeutvikling for begroingsstudier, der det synes som viktig at testpaneler blir integrert nært oppdrettsnoten for å sikre representative begroingssamfimn. Det er nødvendig med kunnskapsoppbygging gjennom forskning for å forstå mekanismer og kunne utvilde bekjempelsesstrategier mot denne begroingsarten. STIKKORD NORSK ENGELSK GRUPPE 1 GRUPPE 2 EGENVALGTE Havbruk Begroing Oppdrettsnot Laks Hydroider Aquaculture Biofouling Net-pen Salmon Hydroids

2 SINTEF 2 INNHOLDSFORTEGNELSE 1 Forord 3 2 Bakgrunn.4 3 Materiale og metode Lokalitet Undersøkelser Langtidsstudie Feltobservasjon 6 4 Resultater 4.1 Langtidsstudie Feltobservasjon 9 5 Diskusjon Diskusjon av observasjoner Oppdrettsnot dekket bord for hydroider? Not godt grunnlag for begroing? Attraktive miljobetingelser? Næringstilgangen er godg Rekrutteringsstrategter gir suksess? Avsluttende kommentarer 13 6 Referanser.13

3 S1NTEF 3 1 Forord I prosjektet "Begroingskontrollerende tiltak i lakseoppdrett (BEGROKONTROLL)", finansiert av Fiskeri- og havbruksnæringens forskningsfond og Norges forskningsråd (prosjektnr /S40). har SINTEF Fiskeri og havbruk. SINTEF Materialer og kjemi og NTNU i samarbeid med Lerøy Midnor og Egersund Net foretatt en innledende studie med fokus på hydroider på oppdrettsnot. Målet har vært å klarlegge mulige sammenhenger mellom hydroidenes økte utbredelse og oppdrettsvirksomhet, og etablere et kunnskapsfimdament for forskning innen dette temaet. Det er gjort observasjoner på et kommersielt oppdrettsanlegg for å beskrive begroingsarter på not, og i tillegg er utsagn fra næringsaktører sammenholdt med litteratur, med formål å etablere basiskunnskap som på lengre sikt kan brukes for utvikling av mer mmrettede bekjempelsesstrategier mot hydroider. Deltagere i arbeidet var: Leif Magne Sunde, forskningsleder og prosjektleder SINTEF Fiskeri og havbruk Karl Tangen, seniorforsker SINTEF Fiskeri og havbruk Trond Nordtug, seniorforsker SINTEF Materialer og kjemi Jon-Arne Sneli, førsteamanuensisntnu Jana Guenther, Post.doc. CREATE, Senter for forskningsdrevet innovasjon / SINTEF Fiskeri og havbruk I tillegg vil vi takke Stig N. Selvåg, Lerøy Midnor, for tilrettelegging for feltaktivitetene, mannskap på Lerow-vaskefartøy for diskusjoner, samt Svein Ove Rabben i Egersund Net for notpaneler til feltstudiet. Trondheim, Leif Magne Sunde Prosjektleder

4 SINTEF 4 2 Bakgrunn Begroing på oppdrettsneter er et betydelig problem i marikultur over hele verden. Redusert varmgjennomstrømning,økte krefter på merdene, risiko for smitte, samt økte produksjonskostnader som følge av arbeid med fjerning, er konsekvenser av begroingen. Med økt produksjon pr. lokalitet ser fiere i Norge betydningen av å sikre rene nifter for bedre tilførsel av oksygen og forhold som ivaretar god fiskevelferd. Gjennom dialog med næringsaktører er hydroider beskrevet som et stort og økende problem på oppdrettsnøter (Sunde et al, 2009). Ilydroidene er arbeidskrevende å fjerne, enten det skjer ved spyling i sjø eller vasking på notservice-stasjoner. Kunnskap om begroing på havbrukskonstruksjoner i Norge er begrenset. En oversikt over de mest brukte begroingskontrollerende strategier er gitt i Olafsen (2006). For å øke kunnskapsgrunnlaget, og bidra til utvikling av mer effektive metoder for å hindre og fjerne begroing, er det derfor nødvendig med økt forståelse om begroing i oppdrett under tempererte forhold. Med bakgrunn i de utfordringer næringen har rapportert relatert til begroing generelt, og hydroider spesielt, ble det i prosjektet "BEGROKONTROLL" gjennomført et innledende arbeid for å etablere et kunnskapsfundament om hydroider på oppdrettsnot.

5 SINTEF 5 3 Materiale og metode 3.1 Lokalitet Situasjonsbildet i et kommersielt oppdrettsanlegg for laks ble studert ved Lerøy Midnor's lokalitet Reitholmen (Fjellværøya. Hitra kommune) (Figur I) ~~~..- Figur 1. Lerey Midnor sine 157 m merder på lokalitet Reithohnen (Hitra). Lokaliteten betegnes som en typisk sjølokalitet, med god tilførsel av vann fra havet. Dybde på lokalitet var omlag 50 m. Maksimal tillatt biomasse på lokaliteten var 4900 tonn. Biomassen i merden det ble hentet prøver fra var ca. 700 tonn laks. Anlegget bestod av 7 plastmerder med omkrets 157 m og 15 m dype nøter. Fåring skjedde med automater (appetittstyring). Merder av nevnte størrelse er i ferd med å bli standard produksjonsteknologi, og innebærer at det for hver oppdrettsmerd er i størrelsesorden 5000 m2 notareal som utsettes for begroing. 3.2 Undersokelser Arbeidet ble delt inn i 2 aktiviteter: I. Langtidsstudie 2. Feltobsenasjon Langtidsstudie Langtidsstudiet ble gjennomført ved at et primet notlinpanel fra Egersund Net (25 x 25 mm notmaske) bie montert i en ståiring (100 cm i diameter) den Stålringen var hengt i tau på ytterringen av plastmerden på 2 m dyp (til topp av stålring), dvs, i en avstand på ca 1 m fra selve notveggen i merden (Figur 2).

6 0 SINTEF 6 Figur 2. Opptak av stålring påmontert testpanel med not i Iangtidsstudie (se gul blåse). Den kommersielle nota ble gjentatte ganger rengjort ved bruk av ROV med vaskeskiver i perioden, men selve notpanelet ble ikke direkte utsatt for vasking. Notpanelet ble tatt opp for karakterisering Materiale ble fiksert på sprit/formalin for artsbestemme1se i laboratorium Feltobservasjon Fehobservasjonen ble gjennomført Sjøtemperaturen var ca 12 C og vindretningen østlig på observasjonsdagen. Den kommersielle noten det ble hentet prøver fra var kobberimpregnert og satt i sjø i januar Prøver ble tatt ut ved at merden ble forsiktig heist opp, slik at det ble mulig å plukke hydroider fra 0,5 1 m dyp (Figur 3). Figur 3. InnsamIing av prever av begroing fra oppheist not. Nota var regelmessig vasket med ROV påmontert vaskeskiver, senest 14. dager før

7 (91SINTEF 7 observasjonsdagen. På undersokdsesdagen ble det også foretatt rengjoring ved hjelp av ROV med vaskeskiver i merdanlegeet. oe vaskeskiver som nylin hadde blitt brukt på notveggen ble studert (Figur 4). Figur 4. Rengjering av not (overst) ved hjelp av ROV påmontert vaskeskiver (nederst).

8 S INTEF 8 4 Resultater 4.1 Langtidsstudie Notpanelet som hadde stått i sjøen (Figur 5). 86 dager var sterkt begrodd, både av alger og invertebrater Figur 5. Begroing på notpanel etter 86 dager i sje i langtidsstudiet. Det var et stort mangfold i fauna på notpanelet (Tabell 1) Tabell I. Registrert fauna på notpanel. Latinsk navn Norsk navn Latinsk navn Norsk navn Ecto leura larynx flæreblornst Hiatella arctica steinboresk.ell Coryne sarsii hydroide Lacuna vincta tarestilksnegl Nematoda indet. rundorm Rissoa parva tangsne 1 Phyllodocidae indet. mangebørsteorm Rissoa porifera tangsnegl (2 arter) i Hydroides norvegica hvitrørmark Nudibranchia indet nakensnegl Mytilus edulis blåsk.ell Balanus crenatus ski srur Musculus discors, stri esk.ell Ischyrocerus sp. tan lop e Aeqmpecten harpeskjell Caprella sp. spøkelseskreps 1opercularis (2 arter) Pecten rnaximus stort kamskjell Membranipora membranacea membranmosdyr

9 1ÇJ SINTEF Feltobservasjon Dyrelivet på noten som ble studert var sterkt domincrt av kolonier av hydroiden fjæreblornst Ellopleura lacvnx (tidligere kalt Tubularia lan-nx) (Figur 6). tilherrende orden Hydroida, klassen Hydrozoer, rekken nesledyr (Cnidaria). Fjæreblomst er en modulær bentisk hydroide som finnes på et bredt spekter av harde substrater. I tillegg var det iøynefallende store mengder av spøkelseskrepsen Caprella sp. Figur 6. 11>droiden fjæreblomst (Ectopleura larynx) var sterkt dominerende på oppdrettsnoten 14. dager etter siste asking.

10 SINTEF 10 På vaskeskivene som nettopp hadde vært brukt til å rengjøre notene, ble det registrert en "grøl" av stoloner av kitin fra hydroidene, blandet med spøkelseskreps og Amphipoder. Nøtene ble spylt fra utsiden. og det så ut til å være mer hydroider pa utsiden enn på innsiden (røde hoder på utside). Vaskerne pastod at det vår mer hydroider de øverste 10 m. mens det dypere var mer spøkelseskreps. Det ble også bevdet al det samles opp så myc spøkelseskreps og hydroider under spylingen at vaskeskivene kunne stoppe som følge av tilklogging. I. ed,s- Figur 7. Vaskeskive med opphopning av hydroider, spokelseskreps og Amphipoder.

11 S INTEF ii 5 Diskusjon 5.1 Diskusjon av observasjoner Det var stor forskjell i grad og type av begroing på notpanel som var satt ut i langtidsstudiet sammenlignet med begroingen på den kommersielle oppdrettsnota. til tross for at det var en distanse på kun om lag 1 m mellom disse substratene. Artsdiversiteten var stor på notpanelet sammenlignet med den kommersielle nota, der hydroider var dominerende fastsittende begroingsorganisme, så godt som i monokultur. Ut fra observasjonene kan det synes som om montering av testpaneler ikke vil gi representative resultater for hva som er av begroing, selv ved kort fysisk avstand til den kommersielle nota. Dette innebærer at en bør søke å integrere testpaneler enda nærmere selve oppdrettsnota om en ønsker å oppnå representative resultater, og ikke minst etablere metoder slik at testpanelet også kan utsettes for den regelmessige vaskingen som skjer. Det er viktig og nødvendig å bringe på plass standardisert metodikk som gjør at en kan gjennomføre kvalitative og kvantitative studier av begroing på oppdrettsnot. 5.2 Oppdrettsnot dekket bord for hydroider? Det visuelle inntrykket var at fjæreblomst var tilnærmet enerådende på oppdrettsnoten. Dette indikerer at hydroidene finner forholdene på noten meget gunstig for sitt levesett. Utfra egne observasjoner, utsagn fra aktører i næringen og relevant litteratur, gjør vi i det følgende noen betraktninger for å belyse temaet hydroider på oppdrettsnot. Det understrekes at dette er på diskusjonsnivå, og er ment som underlag for å kunne etablere teorier / hypoteser som det kan gjennomføres vitenskapelige studier i felt og laboratorium ut fra, og i tillegg danne basis for å ha dialog med oppdrettere og utstyrsprodusenter Not godt grunnlag for begroing? Oppdrettsnot består normalt av tråder bygd opp av Nylon filamenter. Overflaten både før og etter eventuell impregnering må beskrives som relativt flat, selv om det vil kunne være mindre fordypninger mellom filamentene og mellom kordelene. Barnes & Powell (1950) viste ved eksperimentelle begroingsforsøk at Ectopleura larynx lett slo seg ned på fibermateriale, i motsetning til mange andre typer begroingsfauna. Nellis & Bourget (1996) fant at påslaget av Tubularia larynx var størst der heterogeniteten (ulikheten i substratets høyde) var 0 mm (flat overflate), og nest størst der heterogeniteten var I mm. Sistnevnte ble forklart med at 1 mm er tilnærmet bredden til det aborale festepunktet (overflaten i motsatt ende av munnen) til actinulalarven (spredningsstadiet til fjæreblomsten) som fester seg, og dermed sikrer godt feste til substratet. Dette kan tyde på at dagens notoverflate godt oppfyller kravene Kjæreblomstenhar til substratet Attraktive miljobetingelser? Et utsagn fra oppdrettere er at hydroidene kommer fra "dypet" og vokser oppover. Nellis & Bourget (1996) dokumenterte at Ectopleura larynx ikke var likt fordelt på ulike dyp, men at den hadde større tetthet på 12 m sammenlignet med 2, 7, I7 og 22 m. Som mulig forklaring ble gitt at gjennomsnittlig strømhastighet var lavest på 12m dyp, og at påslaget lettere skjedde ved lavere strømhastigheter. Utbredelsen oppover på nota kan muligens forklares med at det ved knoppskyting skjer en utbredelse som ikke er like følsorn for høy strømhastighet. Det er også mulig at strømhastigheten reduseres ved økt begroing, og at dette gjør det enklere for actinula larven å feste seg. En strategi kan være at mer strømsterke lokaliteter vil bidra til å gjøre

12 SINTEF 12 rekrutteringen vanskeligere for hydroidene. En forklaring på at hydroidene vokser oppover nota kan være at fødetilgangen er bedre høyere oppe som følge av økt temperatur og mer lys. Temperatur påvirker også mengden av påslag og suksessgraden for festingen av actinula larver, der påslaget var høyere ved 15 C enn ved 5 og 10 C, og ble forklart med at påslagsprosessen forkortes ved høyere temperaturer (Nellis & Bourget, 1996). I Norge er vanntemperaturen som regel høyest i oppdrettsanleggene i august / september, gjerne opp mot C, og dette sammenfaller med tiden da oppdretteme rapporterer om de største problemene med fjæreblomsten. Samtidig er temperaturen denne tiden høyest i de øvre vannlag, noe som kan medvirke til at fjæreblomsten finner de gunstigste vekstbetingelsene oppover på nota. De senere år er det rapportert fra flere oppdrettere at vanntemperaturen øker. Framtidige temperaturbetingelser vil ventelig være fordelaktige for ftæreblomstens utbredelsesmuligheter i oppdrettsanleggene i årene som kommer i lys av eventuelle klimaendringer Næringstilgangen er god? Fjæreblomsten har store hydranter (ernæringspolypper) med lange tentakler som holdes passivt på tvers av strømmen i en fangstposisjon, normalt mer enn 2 cm over substratet. Mer enn 90% av fårinntaket er rapportert å skje om natten. Det er dokumentert at fjæreblomsten kan fange byttedyr mellom 0,18 og 3,0 mm lengde med nematocystene. Primærdietten er planktoniske organismer, som for eksempel copepoder og andre små krepsdyr, samt egg og larver fra et bredt spekter av invertebrater og fisk. Små organismer som bakterier, diatomeer, dinoflagellater og tintinnider kan også fanges. Den kan også konsumere epibentiske byttedyr, mindre partikler og partikulært organisk materiale (Gili et al., 1996). Det er nærliggende å anta at partikler og støv fra fiskefttret, samt ekskrementer, er tilgjengelig som føde fra selve oppdrettssituasjonen. Det er derfor sannsynlig at flæreblomsten har god tilgang til føde, enten fra begroingsorganismer på nøtene og plankton, i tillegg til næring tilført fra selve produksjonsprosessen (fiirrester, elcskrementer, eventuelt egggarver fra lakselus m.v.). Det er kjent at spøkelseskreps og hydroider sameksisterer. Gstman et al. (1995) fant at krepsdyr og andre små invertebrater som levde i Ectopleura-samfunnet, inkludert spøkelseskreps (Caprella spp), ikke ble fanget av Ectopleura, men kunne bevege seg fritt rundt tentaklene på jakt etter føde. Caprella som lever av hydroider har følgelig god tilgang til føde. 1Caprella sitt hemocyanin inngår kobber-atomer i metalloproteinet som er viktig i dyrets oksygentransport. Nærhet til kobber fra impregnering kan bidra til at Caprella har god tilgang til essensielle stoffer. Gode forhold for både henholdsvis byttedyret fjæreblomst og predator Caprella kan muligens medvirke til å forklare den utviklingen av "spesialistkulturer" som en ser Rekrutteringsstrategier gir suksess? Hydroiden f.jæreblomsthar en todelt formeringsstrategi. Kjønnet formering skjer ved at kjønnsceller smelter sammen i vannet, og gir opphav til den larvelignende juvenile polyppen kalt actinula. Denne vil etter timer eller dager i plankton sette seg fast på nota og vokse opp til en ny polypp. Det kreves lav strømhastighet for at dette skal kunne skje, og transformasjonen skjer raskere ved høyere temperatur. Et eksempel på Ectopleura sin store produksjon og spredningskapasitet av actinulalarver, var en masseforekomst i november 1999 langs kysten fra Nordmøre til Vikna av 1-2 cm store individer som blant annet ble rapportert fra oppdrettsanlegg i forbindelse med nedsatt appetitt hos fisken (Tangen, 2005). Actinula larven har små energireserver og er avhengig av fødeinntak kort tid etter at den har festet seg. Den gode fødetilgangen tilsier en høy grad av suksess for actinula larver som fester seg på notvegg. Den festede polyppen vil deretter kunne formere seg ukjønnet ved knoppskyting. Feltobservasjonen viste at det 14 dager etter rengjøring var store mengder hydroider på nota. Vaskingen av nota gjør

13 SINTEF 13 at fjæreblomsten fjernes, men det er sannsynlig at det står igjen segmenter som det raskt skjer en knoppskyting ut fra. Aggregering av flæreblomst på noten kan øke sannsynligheten for befruktning ved den kjønnede forrneringen, og dermed bidra til å gi høy grad av suksess og dannelse av actinula larver. Samtidig vil nærvær av fjæreblomst på noten kunne virke attraktivt for at artsfrender også velger å slå seg ned. Dette innebærer at dersom en først har fått fjæreblomst på netene, så vil det være attraktive steder for nyrekruttering av Ectopleura. Uvaskede områder kan også medvirke til at nyrekruttering kan skje. Mulige bidrag for å hindre påslag kan være å ta hensyn til strømretning og strømhastighet når rengjøring av not skal skje. Ved å være påpasselig med at strømretningen ikke går fra uvasket til vasket not, samt at det ikke vaskes i perioder med lav strømhastighet, kan mengden hydroider som slår seg på nota muligens reduseres. 5.3 Avsluttende kommentarer Med bakgrunn i feltstudiet og relevant litteratur, synes det sannsynlig at oppdrettsanlegg tilbyr betingelser som meget godt tilfredsstiller de krav hydroiden fjæreblomst stiller. Hydroider på oppdrettsnøter er et uttalt problem i dag. Med eksisterende produksjonsløsninger, herunder notutforming og næringstilgang, samt miljøbetingelser og rekruttering, kan problemet med hydroider tilta i framtiden. For noter av den størrelsen som brukes legges det opp til strategier der not blir gjort ren mens den står i sjø. Flere forhold kan tyde på at dette i sin eksisterende form er med på å øke problemet, og dermed gir "ris til egen bak". Det blir i tiden framover viktig å øke kunnskapen om hydroider på oppdrettsnmer, slik at en kan iverksette mer målrettede strategier for å holde en "aggressiv" begroingsart som tjæreblomst under kontroll. Et sentralt spørsmål er: hva kan gjøres for å redusere fjæreblomstens tilsynelatende suksess? Utover å etablere gode bekjempelsesstrategier, kan bidrag i form av å redusere mengde fårstøv som kommer ut i merden, enten ved å skille det ut, ved å lage pelleter av bedre kvalitet m.v. være viktige. Et annet bidrag kan være at oppdretter blir bedre kjent med begroingsartene på sine neter, og noterer seg utviklingstrekk, ettersom slik informasjon er god underlagsinformasjon, til eksempel for å klarlegge geografiske forskjeller, grad av utbredelse m.v. Om hydroider ventes å bli et økende problem i oppdrettsanlegg, så blir det desto viktigere å søke gode løsninger for å møte den forventede utvikling. Spørsmålene er i dag flere enn svarene, men kun ved å systematisk bygge kunnskap vil det være mulig å forstå og utvikle miljøvennlige bekjempelsesstrategier mot hydroider. 6 Referanser Barnes, 11., & Powell, H.T., Some observations on the effect of fibrous glass surfaces upon the settlement of certain sedentary marine organisms. UK, 29(2): J., Hughes, R.C., & Alva, V., A quantitative study of feeding by the hydroid Tubularia larynx Ellis and Solander Sci.Mar.. 60(1): Nellis, P., & Bourget, E., Infiuence of physical and chemical factors on settlement and recruitment of the hydroid Tubularia larynx. Mar Ecol Prog Ser. 140: Olafsen, T., Aliernative begroingshindrende strategier for havbnficsnæringen. SFNTEF Fiskeri og havbruk rappon nr. SFH80 A Sunde, L.M., Olafsen, 1C, & Nordtug, T., Tiltak for å begrense kobberbruk i havbmk - optimalisere metoder for å impregnere not. SINTEF Elsken og havbmk rapport nr. SFH A Tangen, K., Flarrnful jellyplankton in Norwegian aquaculture and fisheries. Fugro Ocenor rep : Ostman, C., Myrdal, M., Nyvall, P., Lindstraim, J., Bjerklund, M., & Aguirre, A., Nematocysts in Tubularia laryny (Cnidaria H)drozoa) from Scandinavia and the northern coast of Spain. Sci.Mar., 59(2):