Skyvemerden i fart på Masfjorden med 1.500 laks med snittvekt på 3,4 kg. Da hastigheten nådde 1,25 meter per sekund var 2 prosent av fisken utmattet.Foto: Frode Oppedal
Skyvemerden i fart på Masfjorden med 1.500 laks med snittvekt på 3,4 kg. Da hastigheten nådde 1,25 meter per sekund var 2 prosent av fisken utmattet.Foto: Frode Oppedal
Skyvemerden i fart på Masfjorden med 1.500 laks med snittvekt på 3,4 kg. Da hastigheten nådde 1,25 meter per sekund var 2 prosent av fisken utmattet.Foto: Frode Oppedal

Her tester de hvor mye laksen tåler

Hvordan håndterer laksen eksponerte omgivelser med mye strøm og bølger? Det kan en strømtunnel, ei skyvemerd og utsatte lokaliteter på Færøyene bidra til å gi svar på.

For å kunne ta i bruk nye eksponerte lokaliteter som laksenæringen så langt ikke har kunnet benytte, kan det være behov for nye konsepter for oppdrettsanlegg. Like viktig er det å finne ut hvordan adferden og velferden til laksen er på slike lokaliteter.

Eksponerte lokaliteter kan ha fordeler som høyere utskifting av vann som sikrer tilstrekkelig oksygenmetning, og sørger for effektiv transport og fortynning av avfallsstoffer.

Lagt vekt på det grunnleggende

Ole Folkedal ved Havforskningsinstituttet (HI) er prosjektleder for forskningsområdet som dreier seg om fiskeadferd- og velferd i forskningssenteret Exposed.

- I første omgang har vi konsentrert oss om å få mer kunnskap om det mest basale. Det går på å forstå hvordan fisk av ulik størrelse og helsestatus, og under ulike miljøforhold, mestrer høy vannstrømstyrke, sier Folkedal til Tekfisk. 

Dette undersøkes detaljert med målinger av blant annet oksygenforbruk og haleslags-frekvens hos individer og i små grupper av fisk, og hvordan atferden endrer seg ved strømhastighet i store grupper av fisk. 

Fakta Exposed:

Forskningsrådet besluttet høsten 2014 å opprette Exposed, et senter for forskningsdrevet innovasjon (SFI), som skal utvikle kunnskap og teknologi for robust, sikkert og effektivt fiskeoppdrett på eksponerte lokaliteter. Oppstarten for senteret var i 2015.

I Exposed forenes oppdrettsnæringen, service- og teknologileverandører, vertsinstituttet Sintef Ocean og andre fremtredende forskningspartnere.

Bakgrunnen for å opprette senteret er at betydelige deler av kysten i dag er utilgjengelig for oppdrettsnæringen, fordi den er avsidesliggende og utsatt for krevende vind-, bølge og strømforhold.

EXPOSED-senteret vil utnytte Norges sterke posisjon og kunnskap innen maritime sektorer, slik som havbruk og offshore, for å muliggjøre sikker og bærekraftig sjømatproduksjon i utsatte kyst- og havområder. Tekniske innovasjoner, slik som autonome systemer, offshorekonstruksjoner og -fartøy er nødvendige for å opprettholde produksjon under alle forhold og muliggjøre mer robuste, sikre og kontrollerte operasjoner.

Løsninger som muliggjør bruk av mer eksponerte lokaliteter vil trolig bidra til bærekraftig vekst i både norsk og global havbruksproduksjon. Senterets fokus vil frembringe kompetanse og løsninger som vil tjene også mer skjermet produksjon. I tillegg vil ny kunnskap fra eksponert havbruk kunne tas i bruk i andre maritime produkter og tjenester.

- Det er mange faktorer å ta hensyn til ved utviklingen av fiskeoppdrettet. Forskningen i SFI Exposed tillater at kunnskapen bygges stein på stein fra det basale til det anvendte, påpeker han. 

Les også: Bidrar til at oppdretterne kan søke mer ekstreme områder

Et sterkt fokus er å undersøke svømmekapasiteten til fisken ved forskjellig vannstrømstyrke. Sterk vannstrøm tvinger fisken til å svømme mot strømmen for å ikke havne i notveggen. Blir strømmen for sterk, vil fisken bli utmattet, stresset, danner melkesyre i muskulaturen, og vil i verste fall dø om den ender opp som trengt mot noten.

Fisk i tunell

Ved HI sin forskningsstasjon på Matre er det derfor konstruert to svømmetunneler, en stor og en liten, som benyttes for å finne laksens kritiske svømmehastighet ved ulike faktorer. Svømmetunellen fungerer som et løpebånd for fisk, hvor svømmeadferden observeres under kontrollert vannstrøm. Fiskens kritiske svømmehastighet måles gjennom en stegvis økning av hastigheten på vannstrømmen, inntil en kommer til det punktet hvor laksen ikke lenger kan svømme mot strømmen.

Malthe Hvas, fra Århus i Danmark, er doktorgradsstipendiat på HI og bosatt i Matre. Folkedal opplyser at Hvas har utført og publisert en imponerende rekke studier i løpet av sine til nå 2 år ved HI, og disputerer april 2019.

- Ved å benytte den store svømmetunnelen i Matre, har Hvas og gruppen rundt seniorforsker Frode Oppedal i Matre kjørt en rekke forsøk hvor laksens svømmekapasitet har blitt beskrevet, og hvordan ulike miljø eller helserelatert faktorer påvirker svømmekapasiteten. Fiskestørrelse er en opplagt faktor for hva laksen tolerer av vannstrøm, og høyst relevant for fiskestørrelse ved utsett, opplyser Folkedal.

I denne forskningen kan en ved standardisert metodikk undersøke betydning av faktorer som blant annet størrelse, temperatur og helsetilstand på fisken.

- For eksempel ble den kritiske hastigheten til smolt over korte tidsrom, 30 minutter, målt til 4 kroppslengder per sekund (som tilsvarer 80 cm per sekund). Større laks, på rundt 1.750 gram, taklet to kroppslengder per sekund, som imidlertid tilsvarer større hastighet (100 cm per sekund), forklarer Folkedal.

Temperatur, som dikterer fiskens metabolisme og vekst, er en annen selvsagt faktor, hvor den kritiske svømmehastigheten ble målt 20 prosent lavere for post-smolt på 450 gram tilvendt 3 grader, sammenlignet med høyeste målte kapasitet ved 18 grader.

zoomA: Oksygenopptak hos laks tilvendt temperaturer fra 3 til 23 grader, ved hvile (standard metabolsk rate) og høy aktivitet (aktiv metabolsk rate). B: Kritisk svømmehastighet for laks tilvendt de ulike temperaturene som vist i panel A.
A: Oksygenopptak hos laks tilvendt temperaturer fra 3 til 23 grader, ved hvile (standard metabolsk rate) og høy aktivitet (aktiv metabolsk rate). B: Kritisk svømmehastighet for laks tilvendt de ulike temperaturene som vist i panel A.

- Dette må tas høyde for med tanke på at kaldt vann gjerne sammenfaller med stormer og sterke tidevannsstrømmer vinterstid. Videre er effekter av viktige miljøparameter som oksygennivåer og saltholdighet undersøkt, samt at triploid laks (steril) har blitt testet, opplyser han.

Redusert kapasitet med AGD

Laks med høy score for AGD (amøbegjellesykdom) ble også testet i svømmetunellen, hvor sterkt infisert laks (AGD score 4-5) viste 15 prosent reduksjon i kritisk svømmehastighet sammenlignet med frisk laks. 

Utenom en betydelig redusert svømmekapasitet, tilsier dette at fisken har mindre å mobilisere under behandlingsoperasjoner (ferskvann mot AGD) hvor, på generell basis, dødelighet forekommer.

zoomTil venstre: Gjeller hos laks, henholdsvis friske gjeller og med score 5 for AGD (gjelleamøbesykdom). Til høyre: Kritisk svømmehastighet hos laks uten og med AGD. Det er tydelig at AGD reduserer svømmekapasiteten, da oksygenopptaket over gjellene er redusert.
Til venstre: Gjeller hos laks, henholdsvis friske gjeller og med score 5 for AGD (gjelleamøbesykdom). Til høyre: Kritisk svømmehastighet hos laks uten og med AGD. Det er tydelig at AGD reduserer svømmekapasiteten, da oksygenopptaket over gjellene er redusert.

- Forsøk hvor laksen har blitt tvunget til «maraton-svømming» i 4 timer, viser at den fint klarer å opprettholde 80 prosent av den maksimale hastigheten som målt over kortere tidsrom (20 min). Laksen har altså en høy aerob kapasitet og resultatene er relevante for å tolke tester av kritisk hastighet under ulike forhold, og ikke minst inn mot tidsperspektivet til tidevannsdrevne strømtopper, forklarer Folkedal.

Grupper med fisk

Mens en tester en og en eller små grupper av fisk i svømmetunellene for å oppnå høyst relevant forståelse for den basale fysiologien, så er fiskens sosiale aspekter viktig. 

Det er derfor også gjort forsøk med hvordan hele grupper av fisk reagerer. Seniorforsker Frode Oppedal, ved HI Matre, designet Skyvemerden for formålet å undersøke svømmekapasitet hos grupper av laks.

- Skyvemerden er en mobil merd på en flåte. Det er en sirkelmerd på 60 meter som plasseres foran en arbeidsbåt hvor hastigheten fisken opplever bestemmes av båtens fart. Ved å kjøre arbeidsbåten får vi undersøkt svømmekapasiteten til grupper med fisk ved sterk strøm, og problemstillinger knyttet til vannstrømstoleranse kan stilles i en setting som er både relevant for det fysiske og sosiale oppdrettsmiljøet.

Forsøkene viser blant annet hvordan den stimer seg sammenlignet med når merden står i ro. Ved visse hastigheter ser en at den finner optimal struktur ved å danne en vegg mot vannstrømmen, for å spare energi.

- Forsøk har vist at grupper av laks i skyvemerden endrer sin atferd ved økende vannstrømstyrke/fart tilsvarende det som er observert i eksponerte anlegg og at den trolig optimaliserer gruppestrukturen for å spare energi. Det er en adferd som en også ser hos fugler og som enkelt kan observeres innen fellesstart i landeveissykling, sier Folkedal.

Relevant for trengeprosesser

Til høsten skal en utføre forsøk for å videre undersøke hvorvidt laksen drar nytte av å svømme i stim a la det syklister i felt/peloton gjør. Da vil også effekten av trenging, som er nødvendig ved for eksempel avlusningsoperasjoner, bli undersøkt. I dette arbeidet sammenlignes ulike tettheter av fisk.

- Trenging begrenser trolig mulighet for fisken til å svømme. Gjennom slike forsøk håper vi å finne grenser for trengingsgrad gitt vannstrømstyrke, sier Folkedal.

zoomIndividuell variasjon i svømmekapasitet gjør at grenseverdier ikke kan settes fra gjennomsnittlig ytelse, men etter den svakeste andel av fisken. Samtidig observasjon i not i henholdsvis bak- (venstre bilde) og forkant (høyre bilde) gitt strømretning illustrerer variasjonen i mestringsevnen.
Individuell variasjon i svømmekapasitet gjør at grenseverdier ikke kan settes fra gjennomsnittlig ytelse, men etter den svakeste andel av fisken. Samtidig observasjon i not i henholdsvis bak- (venstre bilde) og forkant (høyre bilde) gitt strømretning illustrerer variasjonen i mestringsevnen.

Tester fisken i bølger

Folkedal opplyser at en i disse dager er i ferd med sette i gang feltarbeid på Færøyene. Exposed er i startgropen med et viktig samarbeid med NFR prosjektet FutureWelfare, ledet av Pascal Klebert ved SINTEF. Fiskaaling på Færøyene også er involvert.

- Det dreier seg om eksponerte lokaliteter, der en er i gang med å undersøke hvordan fisken reagerer på bølger og høy vannstrømstyrke gjennom hele sjøfasen. Vi vet lite om fiskens mestringsstrategier ovenfor bølger, og kombinasjonen med høy vannstrømstyrke, men vi vil ha mer kunnskap om dette i løpet av året, sier han.

I januar 2017 slaktet Marine Harvest fisken på den eksponerte lokaliteten Sandsvág på Færøyene. Anlegget taklet jule- og nyttårsorkanene som herjet øygruppen, men en del av fisken i anlegget var død, og andre viste tydelige tegn på skader.

zoomMarine Harvest Faroes sitt annlegg ved Sandsvág fikk kjørt seg i orkanene. Anleggene tålte påkjenningene, det gjorde ikke fisken.
Marine Harvest Faroes sitt annlegg ved Sandsvág fikk kjørt seg i orkanene. Anleggene tålte påkjenningene, det gjorde ikke fisken.

- Denne hendelsen har vært diskutert i Exposed, og en spør seg fremdeles hvorfor dette skjedde. Lokalitetene på Færøyene er mer eksponert enn her til lands, så vi har en del å lære av næringen på Færøyene, sier Folkedal.

Nye konsepter

Han sier at i fremtidens oppdrettsnæring så er det kanskje ikke de klassiske åpne merdene en vil benytte.

- Det er nye konsepter på trappene. Det ser en blant annet gjennom søknadene om utviklingstillatelser, med SalMars Ocean Farm, og løsninger som det NRS, AKVA og Marine Harvest har presentert for nedsenkbare anlegg. Da slipper en unna mye av bølgekreftene. Ting kan endre seg veldig.

Les også: Tror utviklingstillatelser kan føre til nye hybridløsninger

Eksponerte lokaliteter trenger imidlertid ikke bare være ensbetydende med lokaliteter med mye vind og bølger.

- Eksponerte lokaliteter kan også ligge i for eksempel et sund med sterk strøm. Definisjonen av eksponert er vag. Slike lokaliteter kan også ligge ganske nært land, i områder hvor det kan være teknisk krevende å sette opp et anlegg. Teknikken er der til å gjøre nyskapende og spennende ting. Så må en se til at det tekniske er tilpasset det fisken takler. Det er faktorer som bør gå hånd i hånd, påpeker han.

Gir innspill

Resultatene av forskningen vil også etter hvert få betydning for aktørene i næringen, både i form av ny kunnskap, men det kan også få innvirkning på regelverket i næringen.

- Når vi publiserer resultatene i vitenskapelige artikler, så kommuniserer vi også direkte til myndighetene. Det er en del av pakken med å gi råd til myndighetene, som for eksempel Mattilsynet. Forskningen kan for eksempel være med på å fylle kunnskapshull for hvor stor smolten bør være før den settes i sjøen på eksponerte lokaliteter. Det er slike tilpasninger vi kan bidra med kunnskap om.

- Hvordan er det å jobbe med slik forskning?

- Det er et spennende arbeid, og vi ser en rivende teknologisk utvikling i næringen. Vi får teste ut hvor grensene går og ikke minst hvilke muligheter som fins. Den teknologiske utviklingen må tilpasses biologien. Det er veldig viktig å se på mulighetene som fins, påpeker Folkedal.

Les også: Akustiske merker forteller hvordan laksen har det i merden

( VILKÅR )
 
Del saken