Biologisk risiko i lakseoppdrett hva kan gå galt, og hvordan kan skader og tap forebygges?

Biologisk risiko i lakseoppdrett hva kan gå galt, og hvordan kan skader og tap forebygges? Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 1

Nasjonalt forskningsinstitutt som utfører forskning, undersøkelser, utviklingsarbeid og utredninger. Etablert i 1958 og privat stiftelse siden 1986. 204 ansatte: - 90 med doktorgrad - fra 26 forskjellige nasjoner Konkurrerer om FoU-oppdrag i det åpne nasjonale og internasjonale markedet. Internasjonale prosjekter utgjør ca. 11 % av instituttets aktivitet. Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 2

s visjon Forskning for en bærekraftig framtid - forsker, utreder og finner løsninger på utfordringer knyttet til bruk og vern av vannressurser Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 3

- vann fra fjell til fjord og hav elver, innsjøer, kystnære farvann, havet og urbane områder arbeider på tvers av fagområder og kombinerer forskning, overvåking, utredning og rådgivning helhetsperspektiv på de akvatiske økosystemene solid faglig bredde og spisskompetanse innen viktige områder god forskningsinfrastruktur med laboratorier, feltutstyr og forskningsstasjoner Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 4

Oppdrag for ulike industrier Oppdrag for industri og næringsliv utgjør ca. 21 % av s omsetning De har i alle år vært viktig for, og vi har arbeidet innen mange ulike industrisegment: Vei og bane Olje og gass Akvakultur Vann og avløp Bergverk og mineralutvinning Vannkraftregulanter Prosessindustri Farmasøytisk industri Maritim sektor Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 5

-prosjekter Hvert år gjennomfører s forskere rundt 800 prosjekter for forvaltning, næringsliv, Norges forskningsråd og EU. s produkter inkluderer -rapporter, vitenskapelige publikasjoner, patentsøknader, innovasjonsidéer Har en rekke sertifiseringer og akkrediteringer: ISO 9001 (prosjektgjennomføring for alle oppdragsprosjekter) ISO 14001 (ytre miljø) ny sertifisering fra mai 2014 NS-EN ISO/IEC 17025 (kjemisk analyser og marin bløtbunn) OECDs GLP (økotoksikologiske analyser) Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 6

s geografiske lokalisering Akvaplan-niva AS Tromsø Region Vest Bergen Region Innlandet Hamar hovedkontor - Oslo Forskningsstasjon Solbergstrand - Drøbak Region Sør Grimstad Danmark - København Chile SA Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 7

Seksjon for Akvakultur God vannkvalitet er viktig i oppdrett av fisk og akvatiske organismer. Vi samarbeider tett med akvakulturnæringen, forvaltningen, og andre forskningsmiljøer både nasjonalt og internasjonalt for å fremme en bærekraftig oppdrettsnæring. Fire hovedaktivitetsområder: Vannkvalitet, vannbehandling og fiskehelse i åpne og lukkede oppdrettssystemer på land og i sjø Oppdrett og miljø Smart utnyttelse av avløpsvann og slam fra oppdrett Diagnostiske verktøy (bioteknologi) Rådgivning og kursvirksomhet er med som en tverrgående satsing og dekker alle de 4 aktivitetsområdene Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 8

Biologisk risiko noen smakebiter Laksens livssyklus Sensitive stadier Kritiske operasjoner i oppdrett Risiko i ferskvannsfasen Risiko koblet til type vannkilde som brukes Gjennomstrømmingsanlegg Resirkuleringsanlegg (RAS) Stor postsmolt Smolttransport til sjøanlegg Risiko i sjøfasen Alger, maneter Trender Produksjonstrender Endret klima Tiltak Hva bør forsikringsbransjen etterspørre hos sine oppdrettskunder? Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 9

Produksjonssyklus 160 meter diameter 40 meters dyp Ferskvannsfasen (klekking, startforing, yngelfase, smoltifisering) Brønnbåttransport Noen ganger biltransport Sjøfasen (påvekst) Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 10

Laksens livssyklus, kritiske faser Kjønnsmodning og gyting Smoltstadiet Rognstadiet Plommesekkyngel Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 11

Laksens livssyklus, kritiske faser Kjennetegnes ved: Ressurser brukes til andre ting enn ren vekst og opprettholdelse av ordinære fysiologiske funksjoner (homeostase) omkalfatring av anatomi og fysiologi Sårbarhet for mange typer ytre påvirkning øker: Stress Sykdommer og parasitter Suboptimal vannkvalitet Samspill mellom disse faktorene meget viktig! Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 12

Kritiske prosedyrer Vaksinering Merking Sortering Flytting (eks. inne utekar) Håndtering av stor smolt Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 13

Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 14

Risiko i ferskvannsfasen Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 15

Gjennomstrømmings- og resirkuleringsanlegg Tradisjonelt: gjennomstrømmingsanlegg (pr i dag ca 65% av all smoltproduksjon) Vannet brukes bare en gang Resirkuleringsanlegg (RAS pr i dag ca 35% av all smoltproduksjon) Ulik grad av resirkulering av vann 108 millioner smolts in RAS in Norway (Billund 2015) Antall RAS-anlegg: 28 nye under bygging- 9 Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 16

Hvilke vannkilder brukes? Chile Norway 100 90 80 70 60 % 50 40 30 20 10 0 Deep wells Spring water River intake Lake intakes Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 17

Nedbørfelt Nedbørfelt: geografisk område karakterisert ved felles avrenning til vassdrag eller innsjø. For en smoltoppdretter er dette enheten å være oppmerksom på IKKE bare selve vannkilden til settefiskanlegget Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 18

Regelverk Forskrift om IK Akvakultur Forskrift om desinfeksjon av vann, akvakultur Sykdoms- og omsetningsforskriften Etableringsforskriften. (Forhåndsvurdering av egnethet. Retningslinjer). Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 19

Om vanninntak 59 Vanninntak, vannkilde og avløp Vanninntak til settefisk og kultiveringsfisk skal være sikret mot inntak av villfisk. Vanninntak fra ferskvann til settefisk og kultiveringsfisk skal behandles og kontrolleres i henhold til krav i forskrift om desinfeksjon av vann, akvakultur dersom det er oppgang av anadrom fisk i vannkilden. Avløp fra settefisk skal gå direkte til sjø. Mattilsynet kan tillate avløp til ferskvann og sette nødvendige vilkår for slik tillatelse. For akvakulturanlegg som ble etablert før 1. januar 2001 kan det gis dispensasjon fra andre ledd. Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 20

Akvakulturdriftsforskriften 5 Generelle krav til forsvarlig drift Driften skal være helsemessig og velferdsmessig forsvarlig. Velferdsindikatorer ( rapport lnr 5469-2007): Atferdsindikatorer: Appetitt, svømmeaktivitet, fordeling i kar, aggresjon, reaksjon på røkter. Fysiologiske/morfologiske: Farge, hold/kondisjon, gjellelokkbevegelse, gjelletilstand, finneslitasje. Helse: Sykdom, sår, deformiteter, dødelighet. Indirekte velferdsindikatorer: Vannkvalitet, tetthet, karutforming Merknader: Forøket dødelighet: Over 0,5 promille per kar per dag. Avhengig av normaldødelighet i anlegget. Dødelighet bør være et viktig mål for IK-akva 5 Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 21

Vannkvalitet generelt 22. Vannkvalitet Fisk skal til enhver tid ha tilgang på tilstrekkelige mengder vann av en slik kvalitet at fiskene får gode levekår alt etter art, alder, utviklingstrinn, vekt, og fysiologiske og adferdsmessig behov. Vannkvaliteten og vekselvirkningene mellom ulike vannparametere skal overvåkes etter behov. Ved fare for skade eller unødige påkjenninger skal effektive tiltak iverksettes. Mengden metabolske avfallstoffer akkumulert i vannet skal være innenfor forsvarlige grenser. Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 22

VK undersøkelsene Startet opp i 1999:, KPMG, NMBU og Nofima Finansiert av oppdrettsnæringen Omfatter prøvetaking av: Råvann Driftsvann Karvann Gjeller Skjelettdeformiteter Produksjonsdata (tettheter, vannforbruk etc) Følger fisken ut i sjøen Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 23

Overflatevann Vann som ikke fordamper eller lagres som grunnvann finner vi igjen som overflatevann i bekker, elver og innsjøer. Lav bufferevne og ionestyrke Variabel ph Variabel andel organisk materiale Kan inneholde mye metaller (aluminium, jern, kobber) Både innsjø- (mest vanlig) og elveinntak Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 24

Aluminium Kilden til problemet: Aluminium finnes i en rekke mineraler, blant annet feltspat som er et av de vanligste mineralene i jordskorpen. Løseligheten er ph-avhengig Sur nedbør økt løselighet og utlekking Nedbør inneholder IKKE aluminium Et sekundærproblem til sur nedbør Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 25

Bufferkapasitet: hardhet, alkalitet, ionestyrke, ANC og ph Hardhet: (kalsium/ kalsium+ magnesium) Regional innsjøundersøkelse høsten 1995 Syrenøytraliserende kapasitet - ANC Alkalitet: mengde syre forbrukt for å fjerne bikarbonat-buffersystemet (ph 4,2) Ionestyrke/ledningsevne: saltinnholdet i vannet Syrenøytraliserende kapasitet (ANC). Evne til å motstå forsuring ANC µekv/l < 0 Ulike måter å beskrive vannets potensial til å motstå ph endring ved tilførsel av syre. 0-50 50-100 > 100 Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 26

Aluminium Frigjøres fra berggrunnen ved tilførsel av sur nedbør Regional innsjøundersøkelse høsten 1995 Labilt aluminium Tilstandsform og løselighet er svært ph-avhengig (ph 5-7) Giftig: lavmolekylært positivt ladd aluminium Bindes til biologiske overflater og forstyrrer gassutveksling og saltbalanse Blandsone : Tidsavhengig endring i giftighet etter phøkning LAL µg/l < 10 10-30 30-60 > 60 Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 27

Effekter av aluminium på fisk Foto: Debbie Oughton, UMB Akkumulering av aluminium på gjellene Respiratoriske problemer Fostyrret ionebalanse Redusert Na/K ATPase aktivitet (negativ effekt på smoltifiseringsprosessen)

Silikatlut hva /hvorfor? Laget av ren sand Blandet med Na 2 CO 3 (bakepulver), smeltet ved 1200-1400 o C Silikatklumper (SiO 2. Na 2 O) Klumpene løses i vann tynn «sirupsaktig» silikatlus Kompleksbinder. En stor andelav norske smoltanlegg bruker silikat pr. i dag

Elv versus innsjø Elv Innsjø ph Variabel Mindre variabel enn i en elv, men surt lokk med kaldt vann om vinteren Temperatur Variabel gjennom året og døgnet Sjiktning Oksygen Høyt Kan være lavt nær bunnen, særlig under sommerstagnasjon CO 2 Lavt Lavt H 2 S Lavt Kan være høyt nær bunnen Løst jern og mangan Aluminum Kan finnes ved lav ph Variabel gjennom året og døgnet Kan være høyt nær bunnen Mindre variabel enn i en elv Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 32

Grunnvann På verdensbasis utgjør grunnvann 95 % av alt tilgjengelig ferskvann. I flere land er dermed grunnvann den viktigste drikkevannskilden. I Norge er det derimot omvent. Kun ca 6.5 % av tilgjengelig ferskvann finnes som grunnvann. Resten er overflatevann. Mesteparten av grunnvannsressursene i Norge finnes i løsmasser. Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 33

Fordeling i Norge Kilde: NGU Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 34

Generelt om grunnvann Normalt har grunnvann i Norge relativt lite organisk stoff, men har høyere hardhet, elektrisk ledningsevne og ph enn overflatevann. I tillegg har grunnvann gjerne en stabil temperatur og kvalitet gjennom året. Likevel er bruk av grunnvann til vannforsyning ikke uten problemer. For høyt innhold av radon, fluorid, jern og mangan er et problem i mange fjellbrønner, mens I løsmassebrønner er lav ph-verdi, lav alkalitet og for høyt jern- og manganinnhold de vanligste kvalitetsproblemene. Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 35

Jernproblematikk i grunnvann Anlegg med vann fra seks ulike grunnvannsbrønner Brønnene lå i spredt utover i et flatt område med <100 m avstand mellom Toverdig jern må stabiliseres på stedet ellers vil det oksidere, og ikke kunne måles ved laboratorieanalyser Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 36

Stabilisering av toverdig jern Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 37

Jern og tidlige livsstadier Atlantisk laks ble eksponert for 250 µg/l toverdig jern (Fe 2+ ) fra befruktning til startforing Tydelig forsinket yngelutvikling 100% dødelighet nådd ved startfôring Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 39

Mulige løsninger vannbehandling - jern To strategier avhengig av ph I vann med høy ph (oksydasjonen går fort) oksyder jernet og bli kvitt det! Tre trinns prosess 1. Luftning/oksygenering 2. Sedimentasjonsbasseng for utfelt jern 3. Filtrering (sandfilter) for å bli kvitt rester av utfelt jern før vannet går til fiskekarene I vann med lav ph (oksydasjonen går sakte) unngå at jernet oksyderer Økt konsentrasjon av anioner vil redusere oksidasjonshastigheten av Fe 2+ og dermed redusere konsentrasjonen av gjellereaktivt Fe 3+ som dannes pr tidsenhet (Tamura et al. 1976). Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 40

Kystnært grunnvann Ved bruk av grunnvann i kystnære områder er det viktig å være oppmerksom på faren for inntrengning av saltvann Geologisk kompetanse bør konsulteres for å vurdere risiko for dette På lang sikt: Klimaendringer og økt havnivå øker også risikoen for saltinntrengning i grunnvannet i kystnære og lavereliggende områder Også et vinterproblem under langvarig frost ferskvannstilsiget reduseres og sjøvann trekkes inn Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 41

Oppsummering Grunnvann Overflatevann ph Stabil oftest høyere Variabel enn i overflatevann Temperatur Stabil Variabel Total gasstrykk Ofte høyt Som regel lavt Løst oksygen Kan være lavt Som regel fullmettet CO 2 Kan være høyt Som regel lavt Løst jern og mangan Vanlig Som regel lavt Aluminium Som regel lavt Kan være høyt Organisk karbon (TOC) Som regel lavt Variabelt Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 42

Transport av levende fisk Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 43

Risiko ved transport Akkumulering av CO 2 > ph går ned Akkumulering av giftig ammoniakk særlig stor risiko for akutt og stor giftighet under lossing ved innblanding av sjøvann Smitte i sjø Fysisk skade - trenging Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 45

Risiko i sjøfasen en smakebit Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 46

Skadelige alger Det er flere mekanismer hvor alger kan skade fisk: Ichtyotoxin skade Som regel forårsaket av flagellater eller dinoflagellater marint Mekanisk skade Som regel forårsaket av kiselalger Kvelning Høy algebiomasse forbruker O 2 om natten Høyt O 2 forbruk når den døende algebiomassen brytes ned mot slutten av en blomstring) Photo: Espen Bagøien «Gas-bubble trauma» (få rapporter om dette marint) O 2 overmetning grunnet algenes fotosyntese Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 47

Trender Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 48

Ekstremvær Kan vente økt frekvens og intensitet av ekstrem nedbør Regnflommer vil øke, smeltevannflommer vil avta Klimamodellene er usikre mht. vind Kombinasjon av flom og stormflo gir økte fare for alvorlige oversvømmelser Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 49

Type flom Regnflom: Smeltevannsflom: Mye humus, og humusbudne metaller. Kan bli svært giftig aluminium når en slik vannkvalitet tilsettes sjøvann Klart vann med svært lav ledningsevne/ ioneinnhold. Fisken kan få problemer med regulering av saltbalanse Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 50

Nedbør Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 51

Produksjonstrender Mer produksjon i færre større smoltanlegg i stor grad resirkuleringsanlegg Forlenget produksjon på land stor postsmolt opptil 1 kg Lakselus er en trussel for utvandrende villlak - kortere periode i sjø og lengre brakklegging kan redusere smittepresset Reduserte kostnader for behandlinger mot lakselus Redusert tid i sjøen - redusert risiko (helse, rømming..) Mer effektiv bruk av MTB Uttesting av en rekke lukkede og semilukkede konsepter i sjø Full landbasert produksjon Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 52

Noen råd Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 54

Still krav til overvåking av vannkvalitet Noen konkrete råd Sørg for at anlegget har prøver (minst 14 dager) i vannnprøvebanken i kjøleskapet! Geografiske trender kan være en god hjelp Det samme kan kunnskap om typen vannkilde (grunnvann overflatevann, elv - innsjø) samt årstid Vannbehandling tenk helhet! Ikke løs et problem og lag et nytt.. Snakk med (og ha respekt for!) røkterene folkene som håndterer fisken til daglig Velferd er og blir viktig også omdømmemessig Ikke tenk kun vannkilde men spør om hva som skjer i nedbørfeltet? Gravearbeid? Hogst Mye/lite snø? Jordbruksaktivitet Vannkraftregulering Endret klima betyr større utfordringer må være forberedt på å takle ekstremepisoder i vannkvalitet. Men vannbehandlingsverktøyene er utviklet og tilgjengelige Ny teknologi gir spennende muligheter men stiller større krav til «mannskapets» kompetanse etterspør dette! Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 55

Thank you for your attention! Norsk Skadekonferanse, Åse Åtland, 56