Miljøaspekter ved produksjon av laks - noen vitenskapelige utfordringer - fokus på lakselus og rømming

Transkript

1 Miljøaspekter ved produksjon av laks - noen vitenskapelige utfordringer - fokus på lakselus og rømming NTVA Bergen 5.april 2011 Kjell Maroni Fagsjef FoU Havbruk FHF (med god bistand fra Randi Grøntvedt koordinator for FHF s lakselusprosjekter Veterinærinstituttet i Trondheim)

2 Kort om FHF Fiskerinæringens sitt eget forskningsfond etablert 2001 Lov og forskrift Formålet med loven er å styrke finansieringen av FoU, for å legge til rette for økt verdiskaping, miljøtilpasning, omstilling og nyskaping i fiskeri- og havbruksnæringen Næringsrettet Finansieres med en avgift på eksport; 3 promille Hovedkontor i Oslo kontorer også i Ålesund, Trondheim og Tromsø

3 Kort om FHF Budsjett på MNOK 190,5 Strategiarbeid MNOK 7 Fellestiltak MNOK 39 (markedsforskning, kystsone, restråstoff, basisundersøker, helseeffekter mm) Fiske og fangst MNOK 30 Industri/foredling MNOK 37 Havbruk inkl foredl MNOK 60 Kommunikasjon MNOK 4 Administrasjon MNOK 12,5 Evaluering MNOK 1

4 Viktig for FHF Engasjement i næringen Økt satsing på sjømatforskning Bedre samhandling mellom finansieringskildene Måling av effekter Økt internasjonal fokus Dokumentere og få frem verdinøytral, vitenskapelig fakta

5 Noe av det FHF jobber med The International Cooperation to Sequence the Atlantic Salmon Genome (ICSASG) Tot: MNOK 52 Norge blir hovedbidragsyter i et internasjonalt løft for å kartlegge laksens samlede arvemateriale. Kartleggingen kan blant annet bidra til å gjøre fisken mer motstandsdyktig mot sykdommer Bunnringkjetting skyld i notslitasje En ny informasjonsfolder om slitasje på oppdrettsnot, og hvilke mottiltak som egner seg best, er nå tilgjengelig. Tidligere undersøkelser har vist at to tredeler av all rapportert rømt fisk unnslipper gjennom hull i noten. Gnag på nota fra bunnringkjettingen er en viktig årsak.

6 Strategi Bærekraftig Havbruk FHF har en langsiktig målsetting om å fremskaffe kunnskap som kan bidra til at næringen tilfredsstiller samfunnets krav til - økonomisk - miljømessig og biologisk bærekraftig produksjon Berggyltyngel i kar - akseptert av næringens omgivelser Basert på verdinøytral, vitenskapelig solid FoU

7 Produksjon laks 2010: Slaktet kvantum tonn +1 % fra 2009 Fordeling smoltutsett 2011 Slaktet kvantum tonn +4 % fra 2010

8 Millioner NOK Norsk eksport av sjømat Havbruk 62 % = 33,4 mrd Fiskeri 38 % = 20,4 mrd EFF Kilde: EFF,TAD/SSB Havbruk Fiskeri

9 Lakselus: Frittlevende og parasittiske utviklingsstadier

10 Varieties of tools for louse control a need for more knowledge 1. Preventive measures Ring-fence areas Synchronised production cycle of 1-year class of fish Fallowing Vaccines Breeding Health feed Other measurements 2. Biological control Use of cleaner fish Future coming biological control measurements? 3. Use of therapeutants 4. Monitoring and surveillance Counting, sensitivity testing, population development 5. Surveillance of wild salmonids

11 Example on ring-fence areas

12 Suggested ring-fence areas in another part of the country

13 Ongoing R&D projects related to structural measurements and epidemiology PrevenT WP1:(Salmon Louse Prevention and treatment) Establishment of a salmon lice population dynamics model for use in: Web accessible dynamic maps in real-time as well as in forecasts. Identification of areas, or farm sites, with elevated likelihood of resistant lice indicated by low treatment effects Simulation of effects of control measures implemented in coastal areas, such as fallowing or synchronized treatments or vaccines Testing predictions on the dispersion of salmon lice Identify areas of poor understanding of salmon lice population processes and the needs of data gathering.

14 SINTEF R &D contributions Simulated sea lice dispersal from 10 sites - Left: one week period in February - Right: one week period in August 14

15 Strømmodellering/hydrodynamiske modeller MODS strømmodellering og smittespredning (160) Havmodell Møre og Romsdal og trøndelagskysten Finansiert av næring (FHL Midt-Norge) og fylkeskommuner NorKyst 800 havmodell for hele norskekysten

16 Evolving resistance challenges need for resistance management Minimal and optimal use of medicines More focus on the prevention part keeping sea louse population to a minimum Establishment of a true Integrated Pest Management in aquatic environment IPM decision support system Spatial distribution distribution and density geographic variability Factors and measurements that affect the distribution of sea louse population

17 Surveillance and resistance, ongoing R&D projects Topilouse (FHF/RCN-project ) Evaluation of effect after treatment: From abundance to prevalence. An easier and more statistical secure method to evaluate treatment efficiency? NVI, University of Strathclyde, Glasgow; University of Prince Edward Island, Canada PrevenT: Mechanisms of drug resistance development Development of simple single-dose bioassays for field use Development of in vitro methods for detection of emerging resistance situations Estimation of parameters for selection pressure after different treatments Norwegian School of Veterinary Science, UoB, VESO and Atlantic Veterinary college, Canada. Surveillance program on resistance

18 Lakselus overvåkning vill laksefisk Nasjonalt overvåkningsprogram (forvaltning) Etablert for å evaluere nasjonale laksefjorder Utvikling/standardisering av tellemetoder av lus på vill laksefisk (sjøørret/utvandrende vill laksesmolt) Tråling Bur Rusefangst

19 Sea lice surveillance in Norway, wild salmonids 2 G 3 G,S G 1 Methods: Gillnetting (G) Electrofishing Sentinel cages (S) Trawling (T) G G G G,S 7 G,S,T Electrofishing G,S 6 5 G 4 G,S,T 12 G Sites 1.Porsangerfjord 2.Altafjord 3.Vik 4.Vefsnfjord 5.Namsenfjorden 6.Trondheimsfjord 7.Romsdalsfjord 8.Ålesundfjorden 9.Sognefjorden 10.Vosso 11.Hardangerfjord 12.Sandnesfjord I this project we have a national monitoring of sea lice levels on wild salmonids along the Norwegian coast (April- September) The monitoring programme is a collaboration between NINA, IMR, Nofima marin og Rådgivende biologer. Coordinated and led by NINA

20 Men hvor langt spres luselarver? Og hvordan vite hvor larvene kommer fra? Og hvor vandrer villsmolt på vei ut fjorden?

21 Påslag av lakselus på smolt i testmerder

22 Sporing av lakselus?? Data fra Hardangerfjordprosjektet , S.McKinley UBC Et verktøy for å vite om luselarver på en fisk kommer fra villfisk Eller fra oppdrettsfisk hadde vært nyttig for å validere ulike modeller!

23 Andre pågående prosjekter relatert til lakselusovervåkning FHF-prosjekt + EURO-Stars Visualice, lakselus-telleramme Regionalt forskningsfond (BIP-prosjekt) Videreutvikling av planktonteller for deteksjon av frittlevende lakseluslarver

24 SALMODIS NFR forskningsprosjekt (løper fra 2011 til 2013) finansiert av NFR og FHF Bærekraftige kontrollstrategier for sykdom i lakseoppdrett: beslutningstøtte som integrerer økonomiske, miljømessige og sosiale dimensjoner Hovedmål: forbedre beslutningsgrunnlag for sykdomskontroll i lakseoppdrett knyttet til bruk av flere typer modellering og simulering havstrømmer smittespredning økonomiske modeller Fokus på sykdomsbekjempelse generelt og PD/lus spesielt. Photo; Johanne Arff, SINTEF

25 Hvor mye lus er for mye lus?? Pr laks i anlegg? Totalt i anlegget? Totalt i regionen? Sannsynligvis vil en feed-back -modell der pålitelig overvåking av lus på vill fisk (utvandrende smolt, sjøørret) nyttes for å evaluere om tiltak i anleggene er god nok være et viktig virkemiddel Men det er utfordrende at lus også forekommer i høyt antall i regioner langt fra lakseanlegg, det er ikke et enkelt en-til-en-forhold

26 Avl mot lakselus (Nofima, SalmoBreed, Aquagen) Ikke for å komme frem til en laks som tåler mer lus, men En laks som lusa ikke liker like godt! TettLus = TalLus/Vekt * 0.67 Arvegrad God mulighet for familieavl Det letes etter genmarkører Vil lusa tilpasse seg? Her pågår en vitenskapelig diskusjon

27 Lakselus vaksine UiB m.fl. FHF/NFR-prosjekt(er) Sluttrapport FHF / NFR Gene silencing som et initielt verktøy for å screene vaksine kandidater

28 Salmon Louse Research Centre (SLRC) objectives: New medicines and resistance monitoring and & control methods Anti-attachment diets Immune controls RNAi gene techniques for research tool and future controls In depth knowledge of the molecular biology of growth, reproduction and endocrine systems in sea lice LiceBase, annotated genome sequence linked into an integrated database containing experimental data Updated microarray and other molecular tools Larval detection and assessment techniques LiceLab, sea lice facilities Development of true integrated pest management techniques for industry

29 Andre pågående FoU relatert til molekylærbiologi og interaksjoner vert/parasitt NFR prosjekt (FUGE) + industri Arbeid rettet mot sekvensering av lakselusgenomet Funksjonelle studier vert parasitt interaksjoner Havforskningsinstituttet, FHF, UiB + industri Sekvensering av lakselusgenomet Videre arbeid (annotering) skjer i SLRC FHF prosjekter ( ) Interaksjon mellom laks og lakselus Dynamikk formering av lakselus ved lave lusetall Med lus/fisk er det enten hunnlus eller hannlus Viktig kunnskap for modellering av antall/spredning bl.a. IN, SkatteFunn, regionalt forskningsfond + industri interaksjon mellom laks og lakselus mucus defence proteins, proteomics

30 Biological control by use of wrasse The use of Wrasse to combat sea lice in Marine Harvest Region South lillustrasjon/foto : RT reklamebyrå

31 Wrasse, an effective weapon Generasjon (All) Fylke Agder Data from Marine Harvest Data Average of Kjønnsmodne Average of Bevegelige Average of Fastsittende År mnd No use of medical treatment in this area for two years!

32 Rensefisk NFR KMB prosjekt: Finansiert av FHF/NFR og næringsaktører ( ) Optimalisert produksjon, ernæring og bruk av berggylt utvikling av dietter til stamfisk og yngel studier av temperaturregimer knyttet til opptak av næringsstoffer studier av fordøyelsesenzymer praktisk bruk av oppdrettet berggylt FHF prosjekt ( ) Produksjon av leppefisk Forprosjekt RUP Hordaland og Regionalt forskningsfond Hordaland Fiskehelse - relatert til leppefiskproduksjon NFR BIP prosjekt: Finansiert av NFR og næringsaktører ( ) Produksjon og bruk av rognkjeks Foto: Espen Grøtan FHF-prosjekt ( ) Fangst, kvalitet og populasjoner av leppefisk IN-støttede prosjekt: Overvintring og gjenbruk ( ) Effektiv fangst av leppefisk (2010) Effektiv fangst og logistikk (etablerer stipend) Industri utvikling Kommersiell produksjon berggylt (4 aktører, 3 aktivt i gang) Kommersiell produksjon rognkjeks (1 aktør)

33 Bilder fra Marine Harvest Labrus Foto: Espen Grøtan Bilde av berggylt, 35 dager etter klekking Yngel i skjul, 6 måneder etter klekking Foto: Espen Grøtan

34 Therapeutants available in Norway For use in topical treatments: Pyrethroids deltametrin (Alphamax ) cypermetrin (Betamax) Organophosphorus compound Azamethiphos (Salmonsan) Hydrogen peroxide For use as oral treatments: Avermectin (Slice) Chitin inhibitors (Diflubenzuron, Teflubenzuron)

35 1. Safe use of shield (tarpaulin) around treatment volume during various conditions 2. Efficient dispersion of therapeutants and oxygen into the water volume 3. Adequate management of fish behaviour, environment and security 4. Accurate efficacy evaluations of the treatments Circumference 157 m Depth 15-45m

36 Use of medications and optimalization of bath treatment methods Topilouse Simulations of bath treatment methods in sea cages Studies on: dispersion, technology, behaviour and oxygen uptake Dispersion and fish behaviour studies in well boats Security Sea louse counting and evaluation of effects Collaboration between NVI, SINTEF and IMR and many industrial partners Industrial project: improvement and procedure of use of tarpaulins in delousing Other industry development projects: Optimalization of methodology for hydrogen peroxide use in well boats and sea cages Safer and easier elevation and lowering of sinker tubes

37 Testing in flow tank, principle drawing of external water flow Photo; Pascal Klebert, SINTEF

38 Well boats, hydrogen peroxide as a model system Picture showing distribution through one channel: Data from Per Andersen, Marine Consultant

39 Distribution pattern after modification Dosage from top through multi-channels Data from Per Andersen, Marine Consultant

40 Pågående forskning innenfor mange ulike tema: Populasjonsdynamikk Hydrodynamiske modeller Økonomiske modeller og beslutningsstøtte Medikamentell behandling og relatert teknologi utvikling Rensefisk Molekylær biologi Vaksineutvikling Immunkontroll og interaksjon parasitt/vert Avl Påslagshemmere mot lus (fôr) Andre ikke-medikamentelle tiltak mot lus Resistensmekanismer Overvåkning (telling og resistens) Vill laksefisk og lakselus

41 Andre FoU prosjekter relatert til ikkemedikamentelle tiltak mot lus FHF-prosjekt (avsluttet) Mekanisk avlusning, videreutvikling i regi av næring NFR BIP prosjekt ( ) Seafarm Pulse Guard: Beskyttelse av laks i oppdrettsanlegg mot lakselus Forprosjekt, regionalt forskningsfond Vestlandet lakselusfeller IN-prosjekter: Lakselusfelle Blåskjell som biologisk filter (avsluttet) Flere ulike tilnærminger og teknologier under uttesting og utvikling

42 Sealice Multination FHF og næringsaktører har tatt initiativ til og gjennomført så langt to internasjonale møter om samordning og kunnskapsutveksling FoU næring mellom landene rundt Nord-Atlanteren Kunnskapsutveksling Identifisering og prioritering av FoU-behov Samordning av FoU mellom landene Oppsummering fra siste møte foreligger med identifiserte FoU-utfordringer og utgangspunkt for ulike samarbeidskonstellasjoner Må ses også i lus av SLRC sin internasjonale rolle

43 Hvor går vi, kort sikt (neste 2 år)? 1. Strukturelle tiltak Bruk av soner Synkronisert produksjon Brakklegging 2. Leppefisk 3. Biologisk kontroll Vaksiner Avl Helse fôr/påslagshemmere Andre hittil ukjente biologiske kontroll tiltak? 4. Strategisk og optimalisert bruk av legemidler 5. Andre tiltak Mekanisk avlusing Andre

44 Hvilken vei bør vi gå? Næring Forvaltning Forskning Felles forståelse for situasjon roadmap mot lus Langsiktig felles mål

45 Rømming av laks Oppdretternes innmeldte rømmingstall oppdatert pr

46 Rømming av regnbueørret Oppdretternes innmeldte rømmingstall oppdatert pr

47 Innslag av rømt laks i fangster

48 Metodeutfordringer Når bør prøvefiske gjennomføres? Hvor? Er villfisk eller rømlinger mest fangbare? Hvilke fisk deltar og hvor effektivt i gyting? Fra feltforsøk i Imsa og Burrishole er det utviklet modeller som angir 10 => 5 % innslag av rømt fisk som tålegrense Hvor godt beskriver modellene andre mer typiske elver? Gjelder modellene over mange generasjoner? Hva er beste måleparameter for effekt? Er all effekt negativ? Er genetisk tilstand statisk eller dynamisk?

49 Innslag av rømt laks i vassdrag eksempel Namsen i 2008 Stasjon Ant.laks Ant.oppdrettslaks %- oppdrett Fiskumfoss ,9 Ytre Vibstad ,0 Bjøra ,4 Sellægghylla ,8 Østduun ,0 Sanddøla ,8 Fossland ,5 Melhus ,1 Sum ,8 % innslag unntatt Fiskumfoss 4,2

50 Genetiske markører kan vise genetisk påvirkning Dette åpner nye muligheter for å studere og få fakta om mulige genetiske effekter av rømt fisk på ville bestander over tid Modellene som benyttes i dag tar i liten / ingen grad hensyn til naturlig seleksjon over flere generasjoner.

51 Påvisning av krysninger vill/oppdrett

52 Sporing kan skje med DNA (brukes i dag av FiDir), eller kanskje ved merking med sjeldne spormetaller

53

54 Fangststatistikk = villaksbestand?

55 Stabil gytebestand

56 Hva skjedde etter 2005? Mattilgang i havet? Plutselig effekt av rømlinger? Noe annet?

57