Utvikling av modeller for produksjonskapasitet, miljøpåvirkning og fiskevelferd i kompakte, lukkede merdanlegg.

Akvafuture AS har drevet med testing og utvikling av lukkede merdsystemer i sjø siden 2011. Gjennom flere år med feltutprøving har vi vist at den forrige generasjonen av vårt teknologikonsept løste problemet med lakselus samtidig som fiskehelse og velferd i de fleste tilfeller var godt ivaretatt. Prosjektnavnet KOMPAKT viser til den teknologien som ble utviklet av Akvafuture i 2016, med bruk av store flyteelementer av betong, presenningsmerder og tilhørende utstyr. Nedenfor er et kort sammendrag av de viktigste resultatene. Vi har videreutviklet innløps- og avløpssystemer, styringssystemer, slamoppsamling og systemene for tilsetting og overvåking av oksygen og vi har bygd om styringssystemet for kobling mellom pumpekapasitet, avløp og merdenes flyteevne. Med det sikrer vi en stabil vannstrøm med minst mulig alarm-avbrudd. Ulike typer avløp og innløpsrør er testet for å se på hvordan det påvirker vannsirkulasjon, sjølrensing og partikkeloppsamling. Alt oppsamlet slam som hentes opp leveres nå til produksjon av biogass og gjødsel. Oppsamling og levering av vått slam ble etablert i 2017, mens ny teknologi for oppsamling og filtrering med tørking av slam ble satt i gang på to lokaliteter i 2019. Med en stabil leveranse av slam har vi nå begynt med kartlegging av slam-mengde og kvalitet for å komme fram til endelige modeller for massebalanse i anleggene og miljøeffekten av slamoppsamlinga. Gøteborg Universitet har kartlagt hvordan næringsopptak i blåskjell og sukkertare kan rense avløpsvann og hvordan dyrking i næringsrikt avløpsvann kan påvirke vekst og nitrogenopptak i sukkertare (Kristoffer Stedt, Master of Science, 2018). I vårt forsøk fant vi at sukkertare som ble dyrket i sjøvann gjødslet med avløp fra lukkede merder hadde 75 % raskere vekst og 72 % mer nitrogen i bladverket enn tare som ble dyrket i vanlig sjøvann på samme lokalitet. Sukkertaren hadde god evne til å hente ut oppløst og uorganisk nitrogen, mens blåskjell hadde god evne til å samle opp partikulært organisk materiale. Tare vil også samle opp CO2 og fosfor og bidra til en bedre massebalanse for hele det marine systemet. Samlokalisering av tare og blåskjell er ikke uproblematisk, fordi taren krever betydelig høyere vannutskifting enn blåskjellene, og blåskjellanleggene kan være vanskelige å plassere slik at de faktisk kan utnytte det partikulære utslippet fra merdene før det sedimenterer. Vi har kartlagt mikrobiell diversitet i vannet på to lokaliteter; inne i merd, i innløpsvann og i miljøprøver. Samtidig har vi brukt qPCR til å undersøke forekomst av smittsomme agens i de samme vannprøvene og tatt prøver fra både vann og fisk for dyrking med tradisjonelle bakteriologiske metoder. Arbeidet er gjort i samarbeid med Veterinærinstituttets forskningsavdeling i Oslo og NMBU, Institutt for mattrygghet og infeksjonsbiologi. Vi har vist at (1) det er et tydelig mikrobielt fotavtrykk på og rundt lokalitetene, (2) at de viktigste sykdomsutfordringene kommer i form av komplekse og multifaktorielle sykdommer som sår / finneråte og gjellebetennelse, (3) at størst konsentrasjon av smittestoff påvises inne i merdene og at (4) det påvises en betydelig oppsamling av noen smittestoffer på lokaliteten. Vannkvalitet er målt og modellert gjennom et tett samarbeid med Høgskulen på Vestlandet og IRIS (senere NORCE), med vekt på CO2 og total ammonium nitrogen (TAN). Vi har etablert en laboratorieverifisert modell for sammenhengen mellom CO2 og pH og målinger i felt for å teste eksisterende modeller for sammenhengene mellom spesifikt vannforbruk (SVF = L/kg/min), fôrstyrke (FS = g fôr/m3 vanngjennomstrømming/døgn) og vannkvalitet. Vi har gjentatte målinger som viser hvordan CO2, og i en noe mindre grad ammonium-forbindelser, stiger i konsentrasjon innover mot sentrum av merdene, med mindre variasjon i dyp. Resultatet fra kartleggingen av vannkvalitet er lagt inn som basis for dimensjonering av vanninnløp og fiskeproduksjon. OPPSUMMERING Det er mulig å holde en god vannkvalitet, god fiskehelse og fiskevelferd med et spesifikt vannforbruk på 0,3 L/kg/min. Kortvarig belastning ned til 0,25 L/kg/min (med et absolutt minimum på 0,2 L/kg/min) kan også fungere med en akseptabel fiskehelse og sikre verdier av CO2 og nitrogen-forbindelser, men er ikke en god løsning for å sikre en optimal mikrobiell vannkvalitet og rask nok partikkelfjerning. Brakklegging er nødvendig for å holde et godt mikrobielt miljø på lokaliteten. Gjennom videreutvikling av den lukkede merdteknologien, mer effektiv fôring og dermed lavere fôrfaktor, bedre partikkeloppsamling og med dyrking av blåskjell og andre lavtrofiske arter vil vi i nær framtid kunne oppnå en betydelig reduksjon av belastningen på miljø og klima fra industrielt fiskeoppdrett. Med kontroll på oksygen, vanngjennomstrømming og vannhastighet kan vi med produksjon av laks i lukkede merder sikre god fiskehelse og fiskevelferd fra utsett og helt fram til slakt.

Anlegget har vist seg driftssikkert og i stand til å opprettholde gode miljøbetingelser for trivsel og vekst av laks med inntil 50 kg biomasse per kubikkmeter vann i merdene. Gjennom dette prosjektet har vi levert banebrytende kunnskap om utforming og drift av lukkede merdanlegg. Vi har dokumentert gode resultater ved produksjon helt fram til slaktestørrelse, uten lus og med et betydelig redusert miljøavtrykk. Dette er kunnskap som vi har delt og som vi mener er verdifull for både videre forskning og for utviklingen av næringen. Norske myndigheter har en målsetting om femdobling av norsk lakseproduksjon. Implementering av teknologi som gjør akvakulturnæringen mer miljøvennlig er absolutt nødvendig for å utløse denne ønskede veksten i næringen fram mot 2050. Norske myndigheter bør derfor snarlig komme med konsesjonstildelinger for implementering av denne typen nye teknologi-løsninger, slik at dette kan bidra til å skape vekst og utvikling på en miljømessig bærekraftig måte.

Åpne merdsystemer med fri flyt av vann, avfallsstoffer og sykdomsfremkallende organismer er den dominerende metoden for produksjon av laks i sjø i dag. Fortsatt vekst i norsk oppdrettsnæring er avhengig av utvikling og implementering av teknologi som løser næringas miljøproblemer, herunder lus, rømming og utslipp. For å etablere drift med lukkede merder i sjø må det skaffes ny kunnskap på en rekke områder som blant annet dimensjonering, vanngjennomstrømming, biosikkerhet, vannkvalitet ved ulike produksjonsbelastninger, metoder for oppsamling og anvendelse av slam, muligheter for å nyttiggjøre restnæringsstoffer til annen bioproduksjon, fiskekvalitet, fiskehelse og velferd. Gjennom felttutesting i stor skala siden 2012 har vi dokumentert at luseproblemet kan elimineres samtidig som vekst og fiskevelverd blir ivaretatt (Nilsen et al. 2016). I prosjektet vil vi nå utvikle og dokumentere et nytt og kommersialiserbart lukket merdkonsept, hvor målsettingen er å utvikle en dynamisk og selvstyrt løsning som sikrer god produksjon og fiskevelferd og samtidig som den lokale miljøpåvirkningen kan redusere til et minimum sammenlignet med dagens drift i åpne merder. Vi skal gjennomføre prosjektet på vår nye FoU-lokalitet (Sæterosen 2340 MTB) med en kombinasjon av et nytt kompakt merdkonsept med 10 lukkede merder (6000 m3), et forsøksanlegg med 6 minimerder (30 m3) og et forsøksanlegg for dyrking av tang og blåskjell i avløpsvannet fra minimerdanlegget. 2 universiteter og 3 andre ledende forskningsinstitusjoner i Norge og Sverige skal ha ansvar for planlegging og gjennomføring av forskningsoppgavene, i nært samarbeid med søker og de andre bedriftspartnerne. Vi har allerede arbeidet lenge sammen med 4 av disse FoU-partnerne, og prosjektet er utviklet i tett samarbeid med dem.