Forskningsbehov, vet vi hvor flaskehalsene er? Hva gjøres? Recirculating aquaculture systems: status, challenges and CtrlAQUA SFI developments Vasco Mota & Bendik Fyhn Terjesen Sats Marint, 15-16 Mars 2017 Status 1
Flere RAS på 1000-2000 tonn / år for postsmolts eller til slaktestørrelse nå i drift eller under bygging i Norge Photo: Bremnes Seashore Photo: Fredrikstad Seafood I dag: 25 000 tonn / år i lukkede systemer som Photo: Hatchery International smolt i Norge Photo: Sævareid Fiskeanlegg Photo: Grieg Seafood Photo: Medvind24 www.fishfarmingexpert.com Marine harvest, Vancouver, Canada Produksjonskapasitet : 650 tonn laksesmolt 2
http://hatcheryinternational.com www.fishfarmingexpert.com Marine harvest, Steinsvik, Norge Produksjonskapasitet : 1 300 tonn laksesmolt Landbaserte anlegg for laks til markedsstørrelse, internasjonalt Foto: Langsand Laks Steve Summerfelt, Conservation Fund Freshwater Institute, WV, US (med tillatelse) 3
www.graakjaer.dk. Danish salmon, Danmark Produksjonskapasitet : 2 000 tonn markedsstørrelse laks www.intrafish.com Jurassic salmon, Polen Produksjonskapasitet : 1 000 tonn markedsstørrelse laks 4
www.fishfarmingexpert.com Akvafarm Rjukan, Telemark, Norge Produksjonskapasitet : 4 550 tonn markedstørrelse av laks og ørret Total produksjonskapasitet : 8 000 tonn inkludert yngel Presentation www.ilaks.no Fredrikstad seafood, Norge Full produksjonskapasitet : 6 000 tonn markedsstørrelse laks Første fase: 1 200 tonn 5
Worldwide : 150 000 tonn Atlantisk laks i RAS, under planlegging for 2020 DNB Markets De fleste prosjektene plassert i: Norge, Danmark, Skottland, USA og Canada DNB Markets, seafood report 2017 DNB Markets Utfordringer Presentation 6
Fortsatt teknologiske og biologiske utfordringer, som innvirker på produksjonskostnader Miljøforhold (f. eks. vannkvalitet) Vannbehandling (f.eks CO2) Tidlig kjønnsmodning og bismak Hydrodynamikk i store kar (>1000m 3 ) Biosikkerhet Slamhåndtering og -utnyttelse Mer robuste sensorer for vannkvalitet Presentation Nofima, Sunndalsøra, Norway CtrlAQUA SFI Presentation 7
Senter for oppdrett i lukkede anlegg 21 partnere Vertsinstitusjon: Nofima FoU-partnere: UNI Research Universitetet i Bergen Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet The Freshwater Institute, WV, U.S. Göteborgs Universitet, Sverige Høgskolen i Sørøst-Norge Brukerpartnere: Teknologileverandører: Krüger Kaldnes Storvik Aqua Aquafarm Equipment Oslofjord Ressurspark FishGLOBE Botngaard Oppdrettsselskap: Marine Harvest Cermaq Grieg SeaFood Lerøy SeaFood Group Bremnes Seashore Smøla Klekkeri & Settefisk Bioteknologiselskap: Pharmaq Pharmaq Analytiq 8
18 CtrlAQUA prosjekter i gang i 2016 SENSOR: Sensor beskyttelse og vedlikehold i lukkede anlegg HYDRO: Hydrodynamiske utfordringer i fremtidens enorme kar >1000 m 3 Foto: Steve Summerfelt CO2RAS: Bestemme optimalt CO 2 nivå for dimensjonering av RAS for postsmolt INTAKE: Partikkel- og pathogen-fjerning fra inntaksvann til semilukkede anlegg i sjø BIOMASS: Maskinsyn for biomasse i lukkede anlegg FLEXIBAG Vannkvalitet i Flexibag semi-lukket anlegg for postsmolt PARTICLE: Partikkel-toleranse hos post-smolt i resirkuleringsanlegg (RAS) Foto: J Kolarevic Photo: Jelena Kolarevic Photo: Aquafarm Equipment 18 CtrlAQUA prosjekter i gang i 2016 DATABASE: Miljøkrav hos postmolt og database for overvåkning av drift i lukkede anlegg TRANSFER: Krav til miljøforhold hos postsmolt for overføring fra lukkede anlegg BENCHMARK: Evaluering av innovative protokoller for post-smolt prod i RAS Foto: Aquafarm Equipment Foto: Lerøy, Preline NEPTUN: Velferd og ytelse hos postsmolt under storskala produksjon i Neptun semi-lukket anlegg ROBUST: Markører for å forutsi fiskens robusthet i lukkede anlegg, f.eks. overføring åpen not PHOTO: Effekt av fotoperioder for postsmolt holdt i ferskvanns-ras PRELINE: Velferd og ytelse hos postsmolt under storskala produksjon i Preline semi-lukket anlegg 9
18 CtrlAQUA prosjekter i gang i 2016 ADM: CtrlAQUA SFI drift og administrasjon MICROPARASITES: identifisere og karakterisere microparasites i lukkede systemer Foto: Aquafarm Equipment BARRIER: Helse og microbiota i mukosale vev: gjeller, tarm og skinn. Mikrobielle samfunn i vert og miljø POCNAD: Nye automatiske overvåkingssystemer insitu for påvisning og identifikasjon av microparasites Saltholdighet og trening Ytrestøyl, et al. 2013. Effects of salinity and exercise on performance and physiology of Atlantic salmon postsmolts reared in RAS, AbstractsAquacultureEurope 2013. European AquacultureSociety, Trondheim, 465. Presentation 10
Overlevelse Daglengde 12:12 og temp <13 C % Cummulative survival 100 90 80 70 60 50 0 Mean survival in cages 12 + Exercise 22 + Exercise 32 + Exercise 12 - Exercise 22 - Exercise 32 - Exercise 0 200 400 600 800 12 salt, 99% 22 salt, 97% 32 salt, 71% Fish weight (g) Presentation Tetthet Cortisol (stresshormon ) Rule of thumb <75 kg/m3 Metalloproteinases (betennelse og vevsreparasjon) Max tillatt i åpne anlegg Calabrese, Handeland et al., in prep. Presentation Sveen et al. (2016) 11
Karbondioksid- CO 2 Hvor er terskelen i RAS? Sensorer RAS saltholdighet (ferskvann, brakkvann, sjøvann) Variasjon mellom sensorer (ph, CO2, etc) Sensor-materialer og vedlikeholdsrutiner 12
Hydraulic retention time - HRT Tendens til forbedret vannkvalitet i hele kar-volumet Rule of thumb HRT: < 45 min. Open access: Summerfelt, S.T., Mathisen, F., Holan, A.B., Terjesen, B.F. (2016). Survey of large circular and octagonal tanks operated at Norwegian commercial smolt and post-smolt sites. Aquacultural Engineering 74, 105-110. Hydrodynamikk Modellering av strømningsmønstre i enorme kar Design-forbedring gjennom strømningsmodeller (CFD) Virvler i en 788 m3 tank Figures: Jagan Gorle, Nofima 13
Protokoll for produksjon av stor settefisk i lukkede anlegg, under kontinuerlig revisjon Faktor Verdi Effekter Referanse, eller videre forskning Temperatur 12-13 C Velferd, helse, kjønnsmodning(?) Bæverfjord et al. (2013), Ytrestøyl et al. (2013) Salinitet 12 ppt S Vannkval., vekst, FCR, overlevelse, skinnhelse, Ytrestøyl et al. (2013), Bakke et al. (2016) farge Vannhastighet 1 Bl/s Vekst, trening Ytrestøyl et al. (2013), CtrlAQUA HRT <45 min Vannkvalitet Terjesen et al. (2013), Summerfelt et al. (2016) Tetthet <80 kg/m 3 Velferd, vekst, helse, katarakt, skinnhelse Bæverfjord et al. (2013), Kolarevic et al. (2016), Calabrese et al. (2016), Sveen et al (2016) Lysperiode 12:12 Kjønnsmodning(?) Ytrestøyl et al. (2013), CtrlAQUA BENCHMARK & PHOTO Unngå 400-600 g Skinnhelse Ytrestøyl et al. (2013) håndtering Nitrat-N 100 mg/l Ingen effekter på helse, fysiologi Good et al. 2016 Partikler? Oksygenopptak, syre-base, helse?, velferd? CtrlAQUA PARTICLE (Holan et al.) Oksidanter - O 3? Velferd?, helse?, vekst? CtrlAQUA CO 2? Velferd, helse, vekst. 20 mg/l OK stor laks i RAS CtrlAQUA CO2RAS, Davidson et al. (2011) Takk for oppmerksomheten. Takk til alle industripartnere, forskere, og teknikere som har bidratt. Vasco Mota & Bendik Fyhn Terjesen Sats Marint, 14-16 Mars 2017 Contact: vasco.mota@nofima.no 14