Spatial patterns of PATHogen profiles in marine habitats and associations with active and fallow fish farms from eDNA sampling (PATHDNA)

Smittsomme sykdommer er en utfordring i fiskeoppdrett som bidrar til redusert fiskevelferd, fiskehelse og økonomiske tap for næringen. I tillegg kan villfisk i samme området bli smittet med fare for alvorlige epidemier blant sårbare bestander. Kartlegging av smittenivåer i miljøet omkring oppdrettsanlegg er derfor nødvendig for å kunne iverksette tiltak som kan redusere smittespredning og sykdomsutbrudd. Hovedmålet er med PATHDNA prosjektet å bidra med kunnskap som skal resultere i effektive tiltak som vil redusere risiko for smitte på sjøanlegg i norsk lakseoppdrett. Målsetningen til prosjektet er 1) evaluere effekt av brakkleggingssoner med tanke på smittespredning, 2) undersøke om brønnbåter er en viktig vektor for smittespredning og 3) validere en ny metode for hurtig påvisning av smittsomme fiskepatogener i felt. PATHDNA prosjektet skal anvende miljø-DNA metoder til påvising av smittestoffer for å beskrive hvor, når og hvordan ulike typer patogener spres fra og til åpne matfiskanlegg med laksefisk i fjorder i Hordaland regionen. Miljø-DNA metoder brukes i overvåkingsprogrammer til kartlegging og bevaring av truede dyrearter eller i bekjempelse av fremmed arter. PATHDNA prosjektet vil tilpasse samme metoder for kartlegging og beskrivelse av smittespredning og smittenivåer i vannmiljø omkring oppdrettslokaliteter. Prosjektperioden er 2021-2024. Det skal gjennomføres omfattende prøvetaking omkring oppdrettslokaliteter og fra brønnbåter for å beskrive sammensetning og utbredelse av viktige smittsomme fiskepatogener i ulike produksjonssoner. PATHDNA er et samarbeidsinitiativ mellom forskning og industrisektoren og i tråd med FNs bærekraftsmål 17 (Samarbeid for å nå målene). Prosjektet ledes av NORCE med Fisheries and Oceans Canada (DFO), Universitetet i Toronto (Canada), aktører innen norsk havbruksnæring og Pharmaq Analytiq som viktige bidragsytere og partnere i prosjektet.

In Norway, pathogen dynamics are of particular importance to the salmonid aquaculture industry, which is a multi-billion kroner operation raising millions of salmon in open net pen farms that are vulnerable to communicable disease outbreaks. These open net pens benefit from exposing the growing salmon to ambient temperatures and flows that naturally refresh the water but also put animals at risk of pathogen transmission between farms, and the potential pathogen interactions with wild species. There is a great deficit of knowledge about the spread of infectious pathogens through the water, or how pathogen occurrence varies with fish production cycles. Knowledge about pathogen dynamics would be a great asset to sustainable management of the fish farming industry, particulary when ascertained by efficient sampling methodologies for studying the occurrence and distribution of multiple, economically important salmonid pathogens. In this unique collaboration between research and industry sectors, we will conduct a large-scale quantitative investigation of approximately 40 important protist, bacterial and viral fish pathogens across multiple production sites and fallowing zones throughout and entire production cycle. This high-resolution data will allow assessment of the impact of aquaculture production on disease agent occurrence and also the efficacy of fallowing zones for reducing disease transfer between farming areas. We will also conduct a specific investigation into the role of well boats as vectors for disease agent transfer between farming areas, and the efficiency of well boat cleaning routines for reducing the risk of disease transfer. Finally, we will test the utility of a rapid and simplified molecular detection method, a hand-held qPCR instrument, as an on-site early detection tool for improving mitigation of disease spread in farming areas.