Dialogkonferansen "Settefiskproduksjon i Rogaland 27. september 2012, Stavanger Fremtidens settefiskproduksjon Hilde Toften, Nofima 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 1 Foto: Bjørn Olav Rosseland
Før: Enkle produksjonsformer Settefisk Matfisk System Gjennomstrømning (FT) Åpne merdanlegg Intensitet (l/kg/min) Lav (0,6-6) Lav Vannkilde FV SV Vannbehandling Lite Ingen Utsettsstørrelse (g) 40-60 Lite variasjon Smoltkategori 1+, 2+ (vår) 1 utsett per år 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 2
Nå: Mer avanserte produksjonsformer Settefisk Matfisk System FT (98%), RAS (1-2%) Åpne merdanlegg Intensitet (l/kg/min) Høy (0,1-0,4) Lav Vannkilde FV/BV/SV SV Vannbehandling Oksygenering, CO 2 -stripping Begrenset Utsettsstørrelse (g) 50-200 Økende variasjon Smoltkategori 1+ (vår), 0+ (høst) 2 hovedutsett 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 3
Framtiden: Stor variasjon i produksjonsformer Settefisk Matfisk System FT ( ), RAS ( ) Åpne og lukka anlegg Intensitet (l/kg/min) Varierende (0,1-1) Høyere, mer variasjon Vannkilde FV/BV/SV FV/BV/SV Vannbehandling Økende (RAS) Økende Utsettsstørrelse (g) 50-1000 Større variasjon Smoltkategori 1+ (vår), 0+ (høst), 1+ stor Flere utsett 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 4
Hvordan øke produksjonen? Flere konsesjoner Høyere antall fisk/ MTB per konsesjon Optimalisere driften med eksistensene teknologi Ta i bruk ny teknologi og nye driftsformer 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 5
Framtidens settefiskproduksjon: Vi er veldig gode på å: Minimalisere tap og produserer en settefisk som: Er normalt utviklet Er robust Har god smoltkvalitet Har god helse og velferd Presterer godt i sjøfasen Effektivisere bruken av vann, energi, fôr etc... til lavest mulig produksjonskostnad! 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 6
Tidlige livsstadier avgjørende Et godt utgangspunkt er grunnlaget for et godt sluttresultat Relativt lite fokus på dette temaet i lakseoppdrett Nyere forskning tyder på at det er mer å hente her for oppdrettsnæringa Økende kunnskap om hvordan fisk utvikler seg og hvordan miljøet kan påvirke tidlige livsstadier Vi begynner også å ane hvilken betydning det kan ha for videre utvikling og funksjonsevne senere i livet Mange prosedyrer og driftsvilkår trenger en revidering Sortering, håndtering, vaksinering, vannkvalitet etc. 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 7
COPEWELL (EU-prosjekt) Helge Tveiten, Børge Damsgård mfl Stress during early salmon development Fertlization Cleavage Gastrulation Organogenesis Hatching Yolk absorption Start feeding Cortisol Pituitary development GH in pituitary ACTH in pituitary External feeding HPI-axis functional Interrenal sensitive to ACTH GH Egg 1 GR 1 (no stress) GR 2 (SE) GR 3 (SPH) GR 4 (SE+PH) Eyed stage Stress treatment (air exposure and temperature drop) Monitor changes in egg and emryo: Stress test: Cortisol content Alevin cortisol contents CRH, POMC, GRs, MR and MC2R expression 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 8
Intensivt oppdrett Høy produksjon med lavt spesifikt vannforbruk (SVF: L kg -1 min -1 ) For intensiv produksjon kan gi redusert kvalitet, ytelse og fiskevelferd! 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 9
Relativ vekst (%) Hvordan påvirker vannkvaliteten fiskens vekst? Hilde Toften, Lill-Heidi Johansen, Ann-Inger Sommer, Børge Damsgård og UiB, NIVA, UMB 100 Kontroll 80 60 40 20 0 ph O 2 CO 2 ph O 2 CO 2 Økende intensitet og dårligere vannkvalitet Tetthet Vannforbruk O 2 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 10
Relativ dødelighet (%) Hvordan påvirkes mottakeligheten for sykdom? (IPN smittetest/sjøvann) Hilde Toften, Lill-Heidi Johansen, Ann-Inger Sommer, Børge Damsgård og UiB, NIVA, UMB 100 50 0 Kontroll ph O 2 CO 2 ph 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 11 O 2 CO 2 Økende intensitet og dårligere vannkvalitet Tetthet Vannforbruk O 2
Bruk av sjøvann i settefiskproduksjonen Mest brukte vannbehandlingsmåte Over 50 % bruker sjøvannsinnblanding Alle kystnære smoltanlegg Moderate innblandingsnivå (1-5 ) mest vanlig Foto: Bjørn Olav Rosseland Høyere nivå (6-34 ) ikke uvanlig 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 12
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 Produsere en større settefisk og holde den lengre i settefiskanleggene 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 13
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 som kan gi økt dødelighet og alvorlige skader på fisken Reduserer smoltkvalitet og velferd ved: For tidlig introduksjon For høyt sjøvannsinnhold 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 14
Spesifikk vekstrate (% dag -1 ) SV (20 ) og intensivt oppdrett Hilde Toften, Helene Mikkelsen, Linda Hansen, Børge Damsgård og UiB, NIVA, UMB 1.0 0.8 0.6 Dag 0-42 Temp: 7 ºC Str: 88 g, 19 cm Tetthet: 50-60 kg/m 3 SVF (l/kg/min): Høy: 0.82 Lav: 0.13 0.4 0.2 0.0 Salinitet FV FV 20 20 20 SVF Høy Lav Høy Lav Lav O 2 135 Sjøvannsinnblanding til 20 halverer veksten Lavt SVF (0,13 l/kg/min) reduserer veksten i FV, men ikke i SV Økt O 2 -metning endrer ikke veksten 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 15
Akkumulert dødelighet (%) Dødelighet etter smitte med M. viscosa Hilde Toften, Helene Mikkelsen, Linda Hansen, Børge Damsgård og UiB, NIVA, UMB 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Kontroll FV-LSVF SV-HSVF SV-LSVF SV-LSVF-HO 2 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 FV og SV Økt O 2 -metning bedrer overlevelsen 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 16
Spesifikk vekstrate (% d -1 ) Grad av SV-innblanding (5-14 ) Hilde Toften, Helene Mikkelsen, Børge Damsgård og UiB, NIVA, UMB 1.2 1.0 0.8 Dag 0-42 Temp: 7 ºC Str: 41 g, 14.9 cm Tetthet: 30 kg/m 3 SVF: 1.3 l/kg/min 0.6 0.4 0.2 0.0 C 4.8 9.6 14.3 Salinitet Økt vekst i brakkvannsgruppene Liten forskjell i vekst etter overføring til fullt sjøvann 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 17
Akkumulert overlevelse (%) Mottakelighet for M. viscosa Hilde Toften, Helene Mikkelsen, Børge Damsgård og UiB, NIVA, UMB 100 90 80 C 4.8 9.6 14.3 70 60 50 40 30 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Tid etter badsmitte (dager) Ingen forskjell i forløp eller akkumulert andel overlevende i de ulike gruppene 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 18
Robust fisk Harald Takle, Vicente Castro, Bente Ruyter, Sven M Jørgensen, Mette Sørensen, Turid Mørkøre m. fl. 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 19
Percent survival Aerobisk trening som modell for robusthet Uavhengige treningsforsøk viser at aerob intervalltrening øker smoltens robusthet og vekst 100 90 80 IPN smittetest Medium+ Medium Low 70 60 50 0 5 10 15 20 25 30 35 Day * 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 20
Pumping og håndtering av smolt (FHF, 2012-2014) Åsa Maria Espmark Problemstillinger: Kan lite skånsom pumping og håndtering av smolt forårsake økt tap av fisk og/eller skader etter sjøutsett? Er smolt mer eller mindre utsatt for pumpe- og håndteringsskader sammenliknet med slaktefisk? Hvilke konsekvenser har pumping og håndtering på fisken både på kort og lang sikt? Hva er langtidseffektene av gjentatt pumping og håndtering (akkumulert stress)? Foto: Bjørn Olav Rosseland Er det mulig å håndtere smolten annerledes enn hva som gjøres i dag for å øke velferd, overlevelse og kvalitet uten å redusere individuell vekst? 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 21
Oppsummering: Optimalisere driften med eksistensene teknologi Videreutvikle og optimaliser bruken av tilleggsteknologi Fortsatt fokus på intensitet og vannkvalitet Bruke sjøvann som ressurs i settefiskanlegg Mer fokus på tidlige livsstadier Redusere stress og bedre håndteringsrutiner Strømsette vannet og tilby trening for mer robust fisk Forbedret overvåking av helse og velferd 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 22
Hvordan øke produksjonen? Ta i bruk ny teknologi og nye driftsformer Resirkuleringsanlegg Tilgjengelig teknologi Reduksjon i vannforbruk Kan etableres i eksisterende settefiskanlegg Muliggjør produksjon av større settefisk (~ 1 kg) Kan redusere intensiteten og bedre vannkvaliteten Semi-lukka anlegg i sjø Teknologi under utvikling Mange aktuelle varianter Mulighet for produksjonsøkning og redusert tap i sjø Mulighet for å sette ut mindre settefisk og øke antall settefisk produsert på land 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 23
Nye produksjonsstrategier - motforestillingene er mange Hvorfor skal vi endre noe som i dag fungerer bra? Vi bør heller forbedre dagens teknologi enn å gå på helt ny Dette vil ta bort Norges konkurransefortrinn som oppdrettsnasjon Altfor dyrt! Lus alt går mye bedre i år enn i fjor Rømming lukkede enheter er heller ikke fullstendig rømmingssikre Næringssalter rapporter viser at dette ikke er noe problem Dødelighet det fikser vi Lukkede anlegg har så langt vært en stor fiasko.. Bruker enormt med energi Lager «slamberg» Hvor skal anleggene ligge? Norges konkurransefortrinn forsvinner. 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 24
Kunnskapshull Vannkvalitetskrav i lukkede anlegg i sjø og i RAS er usikre, spesielt for større fisk i rask vekst (TGC>3) Ytelse og velferd i lukkede anlegg i sjø ved intensiv drift? Kjønnsmodning utfordrende for laks i FW-RAS (S. Summerfelt pers. kom.) Pigmentering forskjellig hos laks i not og i kar, vil det virke inn? Hvordan virker lukkede anlegg eller RAS inn på robusthet og svinn? Har trening i RAS effekt på robusthet eller kjønnsmodning? Hva er optimal utsettsstørrelse, i forhold til årstidsvariasjoner? Hvilken produksjonsform for 1 kg smolt er mest kostnadseffektiv? 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 25
Vintersår: Problemstilling i postsmoltproduksjon? Vintersår er allerede et problem i både åpne merder og landbasert produksjon av settefisk med bruk av sjøvannsinnblanding Veterinærmyndighetene (2011): Lukkede anlegg vil få problemer med sår! Moritella viscosa, Vibrio wodanis og Tenacibaculum ssp. er bakterier som gir sår i brakkvann med mer enn 10 sjøvann Kan ikke vokse og overleve i ferskvann MV lever og trives på dypt vann og kan dermed komme med dypvannsinntak Danner ofte biofilm som kan legge seg på alle overflater i rør og tankvegger Sensitiv for UV-stråling, men kan overlever og formere seg i biofilmen Problemene med sår mest vanlig på senvinteren og tidlig vår Miljøfaktorene avgjørende for om bakteriene får fotfeste Viktig å styre miljøfaktorene og oppdrettsbetingelsene for å minimalisere eventuelle problemer med vintersår! 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 26
Bruk av ferskvann i postsmoltproduksjonen? Holde settefisken lengre på ferskvann? Bruke ulike brakkvannsblandinger? Gradvis overføring til sjøvann? Uavklarte problemstillinger: Smoltifiseringen: Desmoltifiserer fisken? Vekstutvikling: Hemmes veksten? Helse og velferd: Reduseres sykdomssmotstanden og velferden? Svært lite vitenskapelig undersøkt! 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 27
OPP: Optimalisert Postsmolt-Produksjon - NFR-Innovasjonsprosjekt i næringslivet Prosjektleder: Cato Lyngør, Marine Harvest Teknisk prosjektleder: Bendik Fyhn Terjesen, Nofima Totalt budsjett: 24,6 mill (2012 2014) NFR: 7,4 mill Bedriftene: 17,2 mill Flere tileggsprosjekter på gang 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 28
1) Landbasert produksjon av postsmolt i RAS Høy grad av kontroll på fiskens miljø Typisk 1/100 forbruk av vann fra ytre kilder Observasjoner i industrien om forbedret vekst. Funnet i NFR-forsøk for forskjellig temp., ikke ved lik temp. (men velferds-effekter) Usikre vannkvalitetskrav miljøet er sterkt forskjellig fra FT Høyere investeringskostnader og pumpekostnader FW-RAS lavere drifts-kost. enn SW-RAS, p.g.a. CO 2 /TAN fjerningseffektivitet, men hva er optimalt for fiskens ytelse, helse, smoltifisering, kjønnsmodning? RAS1, Nofima senter for resirkulering i akvakultur (NCRA) 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 29
2) Semi-lukkede anlegg i sjø for postsmolt-prod. Kan gi mer stabile forhold, «miljøstyrt oppdrett» er trenden i mange husdyrindustrier Opptak av vann fra dypere lag med mer stabil sjøtemperatur kan motvirke ugunstige temperaturer Gir mulighet for rensing av vann inn og ut, slamutnyttelse, beskyttelse mot patogener? Konseptene er ikke i tilstrekkelig grad dokumenterte i forhold til (1) fiskens velferd, helse og prestasjon, (2) risiko for rømming, (3) påvirkning av ytre sjøkrefter, (4) risiko for lakselus, (5) utslipp av organisk materiale og næringssalter Det må legges til rette for kunnskapsoppbygging innenfor en rekke felter (biologi, konstruksjon, styring, drift, økonomi) når det gjelder flytende semi-lukkede anlegg i sjø 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 30
Delmål i OPP 1. Identifisere optimal fisketetthet for postsmolt i sjø med gjennomstrømming (FT) (Forsøk 1) 2. Identifisere nødvendig spesifikk vanngjennomstrømning i L/kg/min for oppdrett av postsmolt i sjø med FT, og grenseverdien for karbondioksid for postsmolt (Forsøk 2) 3. Identifisere hvilken salinitet en bør benytte i landbasert postsmoltproduksjon i RAS (Forsøk 3) 4. Kartlegge om postsmolt fra landbaserte anlegg bør produseres i FT eller i RAS og hva som er ideell utsettsstørrelse til tradisjonelle nøter i sjø (Forsøk 4) 5. Utvikle en «best management practice» (BMP) protokoll for postsmolt i semi-lukkede anlegg i sjø 6. Kartlegge ytelse og velferd hos postsmolt gjennom en produksjonssyklus i to typer pilot-skala semi-lukkede anlegg i sjø, eller i kommersiell skala i RAS, og eventuelle seneffekter ved slakting 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 31
Øke produksjonen? Flere konsesjoner Tja? Høyere antall / MTB per konsesjon Ja, muligens Optimalisere driften med eksistensene teknologi Ja, noe Ta i bruk ny teknologi og nye driftsformer Ja, det er her de største mulighetene ligger 02.10.2012 Hilde Toften, Nofima/ Dialogkonferansen 2012 32