Back to search

HAVBRUK2-Stort program for havbruksforskning

DypDom: Nedsenket merd med luftkuppel for lakseoppdrett

Alternative title: DeepDome: Submerged cage with an air-dome for salmon farming

Awarded: NOK 9.0 mill.

Project Number:

296157

Project Period:

2019 - 2022

Location:

Salmon that swim deeper is less lice infected. Submerging the sea-cage will force the salmon deep but deny refilling of the swim bladder. The project was to investigate whether salmon can be farmed deep by providing air in a submerged dome. The results from the research cages at the Institute of Marine Research showed that the salmon managed to refill the swim bladder in a dome placed shallow or at 15 m depth, maintained buoyancy and swam normally. Similar observations were made of salmon at 30-55 m in commercial Atlantis cages where the dome was placed at 26-35 m. However, colder water in summer/autumn combined with poor oxygen conditions in winter, in the fjord depth where the research cages were placed, resulted in reduced growth compared to fish the surface cages. Reduced performance was not observed in large-scale cages in outer coastal areas. Consequently, the next experimental group of fish was submerged close to the surface with approximately the same temperature and oxygen conditions as the control group. Growth, welfare scores and slaughter quality were then similar between control and submerged fish. Environmental conditions at depths are very important for how well-suited sites are for submerged production. In the more coastal, commercial productions, conditions at depths were more like the surface and production efficiency at the same level. A doctoral thesis, postdoctoral thesis and 6 master's degrees were associated with the project. Conditioning to a freshwater dome gave more frequent use in the sea, and conditioning close to sea surface resulted in more frequent use of a small dome at 40 depth. Results from tank experiments indicated that at dome air heights of 2, 10 and 95 cm welfare and behaviour were approximately equal, but surface activity was more rolling than jumping at 2 cm. In regular cages, there was higher surface activity in small salmon (4× per day) than large salmon (1.5× per day), with variations in diurnal patterns with season: most active during the day in summer and at dusk/twilight the rest of the year. In the dome, at 15 m, there was most frequent activity during the day, but refilling activity also occurred in darkness. The dome must be the highest point of the roof, the roof angle should be moderate/small and the net roof escort fish to the air dome without net pockets creating obstacles or other "shallow areas" without air. Individual target strength (TS) and volume backscatter (Sv) were measured with decreasing swim bladder filling in cages without air access, standardized with multi-beam broadband sonar and simultaneous swim bladder volume measurement. Normal TS was observed in dome cages. The values provide a basis for developing a welfare indicator of swim bladder fullness in future submerged farming. The Atlantis dome cage has been innovated through prototypes into a functional commercial cage. Atlantis consists of a ring-shaped floater that can be filled with water or air determining buoyancy and keeps it submerged or surfaced. A net is mounted above the cage, with an air dome in the centre keeping the net roof extended and offering the fish air at the top. Associated new products such as a valve buoy, control bottle on cage, current buoy, air dome and barge with waterborne feeding have been developed, tested and revised. Finally, a new version of the submerged cage, the Nautilus, was developed. This is based on Atlantis but has a floater at the surface with rope down to a submerged float ring or to the net wall, and speed of lowering and raising can be controlled, depth selected and adjusted dynamically. With salmon producer SinkabergHansen, testing with medium-sized fish from release to slaughter was carried out in several Atlantis cages and over longer periods at the locations Skrubbholmen and Otervika. Lice infestations were minimized, and the salmon's behaviour, welfare and production efficiency were comparable to normal cages. A louse infection of mobile stages was seen on some of the submerged fish when normal cages were deloused at the same site, and in subsequent productions all cages at the same farm were therefore submerged. The number of delousing treatments were reduced compared to control cages, previous years and neighbouring sites. During some productions, the need for delousing has been absent. Through experiences with transfers and operation, knowledge and understanding of how the submerged farms should be operated has been developed, among other things a high degree of precision is required before the cages are lowered as one of the success factors to keep the cages submerged throughout the entire production cycle.

Innovasjonsprosjektet har utviklet ferdig og dokumentert bruk av nedsenket kuppelmerd (forsøksversjon, Atlantis og Nautilus) med tilhørende utstyr som en metode for produksjon av laks under overflaten. Bruken av merdsystemene og tilknyttet utstyr muliggjør økt salg av nye produkter for leverandørpartner og -industrien i inn- og utland, har videreutviklet leverandørindustrien, gitt mindre behov for kostbar lusehåndtering hos oppdretter, redusert velferdsutsatte lusebehandlinger for laksen, gitt mindre miljøbelastning ved redusert luseutslipp, kan åpne opp nye områder for oppdrett, vil potensielt kunne øke produksjonen, har allerede gitt mer bærekraft og bedre omdømme av oppdrettsnæringen. Innovative nedsenkbare oppdrettsanlegg er for AKVA group ett skritt videre i arbeidet med å tilby mer bærekraftige løsninger. Prosjektet har vært meget viktig i å demonstrere potensialet for teknologien på fullskala oppdrettslokaliteter. DypDom har fremskaffet avgjørende dokumentasjon og løsninger for å kunne gi troverdighet i markedet. SinkabergHansen bruker >20 av de utviklete nedsenkete merdsystemer, hvor flere av produksjonene har gått uten å måtte avluse, eller med betydelig reduksjon i antall avlusinger. Økt bruk av nedsenket oppdrett kan bidra til å redusere den totale belastning av lakselus på villfisk og gi en betydelig samfunnsøkonomisk gevinst. I fremtiden kan dette også åpne for utvidelse av det totale produksjonsvolumet av laks som igjen vil øke aktiviteten langs kysten og bygge opp under livskraftige kystsamfunn. Globalt vil løsningene som er utviklet også kunne åpne for oppdrett i områder der det eksempelvis er for varmt overflatevann eller for eksponerte områder for tradisjonelt oppdrett. FOU miljøet har opparbeidet ny kunnskap, utviklet sin rådgivingskompetanse på atferd og velferd hos oppdrettslaks og hvordan den kan mestre et liv med begrenset overflatetilgang dypere i vannet. En rekke masterstudenter hadde sine oppgaver i prosjektet og en phd og postdok utførte deler av sine forsøk. Konkurranseevnen til næringen kan økes og bruk av de nye metodene vil virke positivt på markedet som kjøper laks. Positive ringvirkninger fra prosjektet sikres gjennom utstrakt formidling, samarbeid med prosjekter tildelt utviklingstillatelser på de samme prinsippene innenfor nedsenket oppdrett og videre utvikling gjennom flere arbeider innen forskningsfeltet.

Laks som svømmer dypere får mindre lus. Nedsenkning av merden vil tvinge laksen dypt, men frarøver den mulighet til å etterfylle svømmeblæren. Muligens kan laksen tilbys luft i en nedsenket kuppel i stedet. Tidligere forsøk indikerer at liten laks kan bruke en kuppel for etterfylling i flere måneder. I pilottest med stor fisk taklet derimot ikke alle laksene forholdene. Overflateareal i en kuppeldiameter på 3 m og 10 cm lufthøyde var tilstrekkelig for 30 000 laks og fisken benyttet kuppelen mer over tid. Det antas at laks som lærer å bruke kuppel som liten fortsetter bruken som stor. Før innovative luftkuppelmerder brukes i kommersiell skala må det vises at laks kan produseres til slaktestørrelse med normal atferd, vekst og god velferd i oversiktlig mellomskala oppdrett. Effekter av potensielle driftsforstyrrelser må utredes, eksempelvis lufttom kuppel, tilpasning og trivsel må undersøkes. Enkeltindividers atferd og velferd må utredes. Til sist må det fremskaffes vitenskapelig dokumentasjon på at prinsippet fungerer i kommersiell produksjon med tilpasset teknologi. FoU-utfordringene løses ved å gjøre kontrollerbare forsøk med produksjon av laks nedsenket hele produksjonssykluser på moderat og ekstremt dyp. Gjennomføring vil foregå på Havforskningsinstituttets sjøanlegg. Kamera, ekkolodd, miljømålere, uttak vil dokumentere atferd, svømmeblærefylling og velferd. Individuell mestring vil undersøkes med individmerker som logger dyp, aktivitet og miljø. Akutte driftsmessige utfordringer vil dokumenteres. Parallelt vil kommersielt design av kuppelmerder videreutvikles. Uttesting med fisk over måneder vil foretas hos kommersiell oppdretter og etterfølges av produksjon fra utsett til slakt i 3 kommersielle kuppelmerder sammenlignet med normale merder. Prosjektet vil utvikle teknologi og dokumentere bruk av nedsenket kuppelmerd som metode for produksjon av laks, som vil ha et stort potensial for anvendelse i den nasjonale og globale næringen for oppdrett av laks.

Publications from Cristin

Funding scheme:

HAVBRUK2-Stort program for havbruksforskning