Riktig bruk av sjøvann Hilde Toften, Nofima Marin FHF Strategisamling, 1.-2. juni 2010 Foto: Bjørn Olav Rosseland 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 1 Foto: Bjørn Olav Rosseland
Riktig bruk av sjøvann i settefiskproduksjonen Status Nye utfordringer Foto: Bjørn Olav Rosseland 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 2
Resultater fra to prosjekter Prosjekt Tema Sjøvann og vintersår (2005-2007) Problemer ved sjøvannsbruk Intensivt oppdrett, vannbehandling Effekter på vekst, smoltkvalitet, helse og velferd og mottakelighet for vintersår NORSMOLT (2008-2011) Muligheter ved sjøvannsbruk Nordområdefokus Salinitet, temperatur og intensitet Effekter på vekst, smoltkvalitet, helse og velferd og mottakelighet for vintersår 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 3
Nasjonalt og internasjonalt samarbeid Helene Mikkelsen, Nofima Marin Linda A. Hansen, Nofima Marin Børge Damsgård, Nofima Marin Tor H. Evensen, Nofima Marin Unn Sørum, Norinova Torstein Kristensen, NIVA Åse Åtland, NIVA Trond Rosten, NIVA Sigurd O. Stefansson UiB Sigurd Handeland, UiB Hans-Christian Teien, UMB Bjørn-Olav Rosseland, UMB Brit Salbu, UMB Ann-Berit Olsen, VI Marine Harvest Shannon Balfry, UBC (Kanada) Charles Massabuau, UB (Frankrike) Arbeidet er finansiert av Norges Forskningsråd og FHF-fondet (Kontraktsnummer 165239/S40 og 184997/S40) 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 4
Bakgrunn: Økende sjøvannsbruk i settefiskproduksjonen Mest brukte vannbehandlingsmåte Over 50 % bruker sjøvannsinnblanding Alle kystnære smoltanlegg 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 5
Sjøvann - mest brukt i nord De fleste bruker moderat sjøvannsinnblanding (1-5 ) Høyere nivåer (6-34 ) er ikke uvanlig 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 6
Hvorfor brukes sjøvann? Sjøvann fra dype områder med stabil temperatur (6-8 ºC) gir muligheter for å øke vanntemperaturen gjennom vinteren og senke den på sommeren Øke ph, bufferkapasitet (CO 2 ) og kalsiuminnhold Øke produksjonskapasiteten, spesielt ved mangel på ferskvann Avgifting av aluminiumsholdig surt ferskvann (opp til 1 ) Sjøvannsakklimering 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 7
Sjøvann ikke problemfritt Sjøvann er ikke sterilt selv etter UV-desinfeksjon risiko for inntak av patogene organismer som vintersårbakterien Moritella viscosa 1-15 sjøvannstilsetning mobiliserer aluminium fra humus og partikler i ferskvann kan gi økt dødelighet og alvorlige skader på fisken Redusert smoltkvalitet og velferd ved for tidlig introduksjon for høyt sjøvannsinnhold 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 8
Positive effekter av SV- akklimering dårlig d dokumentert Salinitet ( ) Stadie Effekter på vekst Referanser 6, 12 Yngel Positive Saunders & Henderson (1969b) 7, 15 Parr Ingen Saunders & Henderson (1969a) 10, 20 Parr Ingen Shaw et al. (1975) 6, 13, 20 Parr Negative Handeland & Stefansson (2002) 1,6-4,5 Parr Ingen Fivelstad et al. (2004) 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 9
SV (20 )) og intensiv drift under smoltifisering Spesifikk vekstrate (% dag -1 ) 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 Start: 88 g, 19 cm 42 d behandling 0.0 Salinitet FW FW 20 20 20 SWF Høy Lav Høy Lav Lav O 2 135 Sjøvannsinnblanding til 20 halverer veksten Lavt sp. vannforbruk (0,14 l/kg/min) reduserer veksten i FW, men ikke i SW Økt O 2 -metning endrer ikke veksten 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 10
SV (20 )) og intensiv drift Dødelighet etter smitte med Moritella viscosa Kumulativ dødelighet (%) 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 Kontrol FW-LSWF SW-HSWF SW-LSWF SW-LSWF-HO 2 0 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 Dager etter smitte Sjøvannsinnblanding til 20 øker mottakeligheten for vintersår Lavt sp. vannforbruk forverrer situasjonen, både i FW og SW Økt O 2 -metning bedrer overlevelsen 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 11
SV (20 )) og intensiv drift Finnestatus 8 6 4 2 Antall Splitter ** - *** ** 3 2 T0 1 Lengen på splittene T0 0 Salinitet FW FW 20 20 20 SWF Høy Lav Høy Lav Lav 135 O 2 0 FW FW 20 20 20 Høy Lav Høy Lav Lav 135 Økt oppsplitting av halefinnen Økte problemer med finneslitasje, spesielt på rygg og brystfinnene 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 12
SV (20 )) og intensiv drift Færre slimceller og tynnere epitellag i huden Forandringer i mukuskvalitet (antibakteriell aktivitet og proteinsammensetning) Endringer i blod (gasser, ioner og hematocrit) 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 13
Grad av SV (5-14 )) under smoltifisering Spesifikk vekstrate (% dag-1) 1. 5 1.0 0.5 Start: 37 g, 14,4 cm 42 d behandling, 6-7 ºC 0.0 Kontroll (FW) 4,8 9,6 14,3 Tendens til økt vekst i sjøvannsgruppene, men ingen signifikant forskjell 14 like bra som 10 og 5 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 14
Grad av SV (5-14 ) Na +,K + ATPase aktivitet (µmol ADP mg protein -1 h -1 ) 15 10 5 0 K 4.8 9.6 14.3 Gruppe Tid Dag 0 Dag 21 Dag 42 Raskere utvikling av osmoreguleringsevnen i gruppa med høyest salinitet, men ingen forskjell etter 42 dagers behandling 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 15
Grad av SV (5-14 ) : Liten forskjell i dødelighet d delighet etter smitte med M. viscosa Kumulativ dødelighet (%) 50 40 30 20 10 0 Kontroll (FW) SW 4.8 SW 9.6 SW 14.3 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Dager etter smitte 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 16
Oppsummering Saliniteter på 5, 10 og 14 i smoltifiseringsperioden kan brukes, i hvert fall der en har god råvannskvalitet: Like god vekst som i FW Like god smoltkvalitet Like god motstandsevne mot M. viscosa Saliniteter på 20 gir alvorlige helse- og velferdsmessige problemer og kan ikke anbefales Saliniteter mellom 14 og 20 er usikre Muligheter i områder med problematisk råvannskvalitet? 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 17
Optimalisering Nytt forsøk til høsten Undersøker hvilke kombinasjoner av sjøvann, temperatur og intensitet vil gi en mest mulig optimal produksjon i form av: høy overlevelse god vekst god helse lav risiko for vintersår 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 18
SV (0,5-10 )) påp parrstadiet Ingen store endringer i fysiologi Dager Aktivering av gener forbundet med smoltifisering? Kan smoltkvaliteten endres? 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 19
Vannbehandling med UV Dose-responskurve for UV-deaktivering av fiskepatogener 10 9 8 7 log 10 CFU/mL 6 5 4 3 2 Log CFU ml -1 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Uten lyseksponering UV dose (mws/cm 2 ) Med lyseksponering 8 C UV-dose, mws cm -1 Tilsvarende deaktivering av M. viscosa som andre patogener M. viscosa ikke avhengig av lys for å kunne reparere skader etter UV Ingen økning i dannelsen av frie radikaler 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/FHF Strategisamling juni 2010 20
Vannbehandling med silikat Tracerforsøk: Veksten av M. viscosa styrt av Fe-tilgang Fant økt vekst av bakterien ved tilgang på Fe Ingen forskjell mellom ulike Fe-specier Utfordringer: Ikke gjennomført vekststudier med fisk Nye silikatkvaliteter ikke testet Forbedring av rutiner 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 21
Grad av SV etter smoltifisering Holde post-smolt på land Unngå utsett på lave sjøtemperaturer Produsere stor smolt Fe (µg/l) 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 HT 35ppt LT 35ppt LT 20ppt Innput SW 01/02/06 28/02/06 27/03/06 23/04/06 Forsøk I (2006): Kommersielt anlegg Kun påvist M. viscosa i kar med fullt SV og høyt SVF/ lav tetthet Sammenheng med urene rørgater? Forsøk II (2010): Gradvis overføring til fullt SV, spesielt gunstig for smolt som sliter? Hvor lave saliniteter kan brukes før fisken desmoltifiserer? 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 22
Andre utfordringer ved sjøvann Kombinasjoner med ulike vannkvaliteter og driftsforhold Grenseverdier ved kombinasjoner av SV og CO 2 - lufting Resirkulering og styring av vannkvalitet Bruk av SV i områder med metallproblemer Risiko for vintersår ved saliniteter under 30 promille Mottakelighet for andre sykdommer Eksponering for vintersår på settefiskstadiet gunstig for senere overlevelse i sjø? 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 23
Andre utfordringer forts. Bruk av SV i de tidligste livsstadiene Kortvarig og langvarig SV-eksponering Biologiske mekanismer Verdikjedefokus: Hvilke problemer tar smolten med over i sjøfasen? Langtidseffekter på produktkvalitet? Nye retningslinjer Økonomisering med vann og energi betydning for lønnsomhet 03.06.2010 Hilde Toften, Nofima/ FHF Strategisamling juni 2010 24