Exploitation of nutrients from Salmon aquaculture, EXPLOIT

Exploitation of nutrients from Salmon aquaculture EXPLOIT Bakgrunn I integrert multitrofisk akvakultur (IMTA) blir avfall fra arter som fôres, utnyttet til produksjon av arter på et lavere nivå i næringskjeden. Målet er å resirkulere avfallet gjennom produksjon av andre kommersielle arter, og dermed samlet sett bidra til både økt lønnsomhet og til å løse miljø- og bærekraftsutfordringer. Omdømme har vært en drivkraft i arbeidet. I den vestlige verden er slike konsepter nesten utelukkende utført i forsøksskala, med en økende interesse fra både næring og myndigheter. I EXPLOIT har det blitt forsket på (i) hvordan løst og partikulært avfall blir spredd fra merdene, (ii) hvordan dette påvirker opptak av avfall og vekst hos blåskjell, kamskjell og tare, (iii) modellering av potensial for IMTA, og (iv) sosiale vurderinger av IMTA. Prosjektpartnere er SINTEF Fiskeri og havbruk, Havforskningsinstituttet, NTNU, Bellona og internasjonale partnere som IMARES i Nederland, YSFRI i Kina og DFO i Canada. Hvilken vei tar utslippene? I deler av en produksjonssyklus for laks (anlegg med kapasitet 5000 tonn) frem mot slakting høsten 2013 ble det gjennomført et feltstudie med omfattende undersøkelser i anleggsområdet og på referansestasjoner. I september, da mengden fisk i merdene var høyest (totalt 3000 tonn), ble det funnet forhøyede verdier for løste avfallsstoffer (ammonium) nedstrøms i nærheten av merdene, men allerede 100?200 meter fra anlegget var konsentrasjonen tilbake på bakgrunnsnivå. De høyeste konsentrasjonene ble målt sent på dagen. Da var konsentrasjonen tre ganger høyere enn om morgenen. Dette har trolig sammenheng med start av fôring og tid for omsetning av føden. Nedstrøms i avstand inntil 100 meter fra merdene ble det også funnet indikasjoner på forhøyede partikkelkonsentrasjoner (maksimalt 2?3 %). De fleste avfallspartiklene synker hurtig ut fra de øvre vannlag ned mot bunnen under anlegget, mens mindre partikler og oppløste avfallsstoffer føres med strømmen. Konsentrasjonen av partikler og avfallsstoffer vil avta med økende avstand fra oppdrettsanlegget, men hvor hurtig dette skjer vil være avhengig av dybdeforhold, vannhastighet og innblanding av upåvirket vann. Transport av avfall fra oppdrett kan derfor variere mye både lokalt og regionalt. Målinger av sedimentert materiale som sier noe om transport av avfallspartikler mot bunnen (75?200 meters dyp) i det undersøkte området, viste syv og to ganger høyere verdier på henholdsvis 100 og 200 meter fra anlegget sammenlignet med referansestasjonene 1 km unna. Opptak av avfall i skjell og tare Ved å bruke metoder for sporing av avfall fra fiskeoppdrett (stabile isotoper og fettsyresammensetning), viser resultatene at både kamskjell, blåskjell og tare utnytter avfallet når de plasseres relativt nært merdene. Kamskjell dyrket 100 m fra oppdrettsanlegget tok opp en høyere andel laksefôr og feces sammenlignet med skjell på referansestasjonene 1 km unna målt som opptak av fettsyrer i fordøyelseskjertel og gonader fra landplanter som brukes i laksefôr. Den ekstra fødetilgangen resulterte i bedre vekst av kamskjell ved oppdrettsanlegget enn på referansestasjonene, men skjellene var generelt i dårlig forfatning etter noen måneder i sjøen. En mulig forklaring kan være at kombinasjonen av høy bølgeeksponering og liten mattilgang gjør at kamskjell trives dårlig i hengekulturer på eksponerte lokaliteter. Det var og betydelig begroing på skjell nært oppdrettsanlegget. Feltstudiet viste at også blåskjell dyrket 100 m fra oppdrettsanlegget tok opp en høyere andel laksefôr og feces sammenlignet med skjell på referansestasjonene 1 km unna målt som opptak av markørfettsyrer i fordøyelseskjertel. Generelt så tyder resultatene på at IMTA på åpne strømutssatte lokaliteter har liten eller ingen effekt på produksjon av skjell i hengekultur. Tareplanter dyrket 100 m fra lakseoppdrettet var dobbelt så lange og inneholdt mer protein enn planter dyrket 200 m og 1 km unna. Modellberegninger viser at et tareanlegg som dekker et areal på 25 hektar plassert i en slik avstand at plantene vokser 30 % bedre enn i et område uten tilførsel av næringssalter fra fiskeoppdrett kan produserer 30-135 tonn tare pr hektar fra februar til juni. Det største opptaket av næringssalter i taren skjer om våren, mens det største utslippet fra fiskeoppdrett skjer når temperaturen er høy om sommeren og tidlig høst. Et tareanlegg kan fjerne opptil 0,5 % av det inorganiske nitrogenutslippet fra et 5000 tonns lakseanlegg per hektar dyrkingsarealareal. Lokale forhold kan påvirke ekstraksjonseffektiviteten.

The production of salmon and trout in Norway was 1,016,586 tonnes in 2009, with a use of 1,172,584 tonnes of fish feed (FHL, 2010). A considerable amount of the feed used is released to the surrounding waters, as respiratory products, faeces and uneaten f eed. There is an increasing concern regarding negative environmental impacts associated with this nutrient load, and one of the major challenges for the sustainable development of salmonid mariculture is therefore to minimize waste discharges that potenti ally lead to degradation of the marine environment. Integrated Multi-Trophic Aquaculture (IMTA) aims at reducing environmental effects and at the same time increasing the value of the produce. This can be done by cultivating extractive and filter feeding species at lower trophic levels in close vicinity to the fish farms. By combining field and laboratory studies with model development and socio-economic considerations SINTEF, NTNU and IMR intend to make a broad approach to investigate the potential for IMTA in Norway. In the project, critical hydrodynamic, chemical and biological variables will be monitored. Cultivation experiments in the trophic chain of salmon aquaculture, seaweeds and blue mussel will be performed at exposed (ACE, Bjugn) and sheltere d locations. 3D hydrodynamic and biological models will be used to tie together the gathered data and to evaluate the full scale potential of IMTA at ACE. The project will contribute siginificantly to improving the sustainability of the intensive fish fa rming industry. The project will provide new insights into the dynamics of IMTA, suggest practices for IMTA in Norway, and also suggest how ITMA may contribute to improve the public perception of cage aquaculture.