NORDFORSK: RAS-TOOLS: A microbial toolbox for RAS production and innovation.

Utvidet bruk av landbaserte anlegg for oppdrett av fisk (RAS-anlegg) er en lovende strategi for å skape en miljømessig bærekraftig fiskeindustri. Mikroorganismer utgjør en essensiell komponent av alle RAS-anlegg, og spiller en avgjørende rolle for å opprettholde god vannkvalitet og dermed gode forhold for fisken. Men det finnes ikke bare 'snille' bakterier i RAS anlegg. Noen bakterier produserer stoffer som er giftig for fisken eller gir gir fisken usmak. Andre bakterier er sykdomsfremkallende. Vi vet fremdeles lite om mikroorganismene i RAS-anlegg og hvordan de påvirkes av hverandre og omgivelsene. I RAS-TOOLS prosjektet vil vi kombinere matematisk modellering, kontrollerte eksperimenter i små skala RAS-systemer, og overvåking av RAS-systemer i industriell skala. Dette vil gi oss en mer helhetlig forståelse av hvordan ulike prosesser i RAS-systemer virker sammen. Slik kunnskap vil være avgjørende for den videre utvikling av RAS industrien. Prosjektet er fremdeles i oppstartfasen. Frem til nå har fokuset i stor grad vært på ansettelser (1 stipendiat ved Universitet i Bergen, 1 PostDoc ved Universitetet i København), opprettelse av en hjemmeside (https://rastools.w.uib.no), og planlegging av videre aktivitet. Oppstartsmøtet for prosjektet avholdes i Bergen 1-2 Desember 2021.

The use of recirculating aquaculture systems (RAS) in fish farming, is a promising strategy for an economically and environmentally sustainable fish industry. Microorganisms constitute an essential component of all RAS facilities, since they ensure a high water quality by degrading organic matter and oxidizing potentially toxic ammonium to nitrate. A high water quality is vital for maintaining stable RAS conditions that can ensure health and welfare of the fish, as well as profitability of the production. However, microorganisms are not exclusively beneficial to RAS functions. They compete with the fish for oxygen in the water during degradation of organic matter, may produce extremely toxic hydrogen sulfide, and spread diseases. In addition, some of the microorganisms in RAS facilities may also produce off-flavors that accumulate in fish flesh and reduce consumer attraction for aquaculture-produced fish. Yet, little is known about microbiomes in RAS systems, particularly in terms of their mutual dependency and role in RAS system dynamics. The RAS-TOOLS project is driven by innovation, expertise by RAS producers and academic knowledge to develop a novel toolbox for monitoring and control of RAS microbiomes. Through massive sequencing of DNA and RNA to better understand microbial communities and their functions in RAS, we expect to reveal new biosignatures for early detection of non-optimal operational conditions. Through modelling and simulations, we expect to obtain a better holistic understanding of the dynamics of RAS systems, and what effects important operational changes (such as changes in pH, alkalinity, and oxidation procedures) might have for the system as a whole. The RAS-TOOLS project will pave the way for the development of next generation RAS monitoring for better control of water quality and fish health issues, and thereby contribute to the development of a sustainable RAS industry.