Prosjektnummer
901184
Teknologi for nye datatyper og informasjon som beskriver situasjon og tilstand hos laksefisk i kommersielle merder (LAKSIT)
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport
Hovedkonklusjonen fra forsøkene var at begge systemene utviklet i prosjektet var i stand til å beskrive og tallfeste tilstander hos laks som er relevante for å bedømme hvordan fisken påvirkes av avlusning og trenging. Begge systemene viste seg også å fungere bra i utsett ved oppdrettsanlegg over lengre tid (3–4 måneder), noe som er viktig for å kunne fungere som grunnlag for fremtidig produktutvikling. Likheter mellom aktivitet målt med akselerometer og svømmehastighet estimert fra kamerasystemet antyder også at disse metodene i disse forsøkene var i stand til å fange samme dynamikk i vedrørende fisks svømmeaktivitet. Dette kan bety at en både kan benytte de to metodene til å verifisere hverandre, og at en på sikt kan utlede en mer robust indikator av atferd basert på begge datakildene.
Hovedkonklusjonen fra forsøkene var at begge systemene utviklet i prosjektet var i stand til å beskrive og tallfeste tilstander hos laks som er relevante for å bedømme hvordan fisken påvirkes av avlusning og trenging. Begge systemene viste seg også å fungere bra i utsett ved oppdrettsanlegg over lengre tid (3–4 måneder), noe som er viktig for å kunne fungere som grunnlag for fremtidig produktutvikling. Likheter mellom aktivitet målt med akselerometer og svømmehastighet estimert fra kamerasystemet antyder også at disse metodene i disse forsøkene var i stand til å fange samme dynamikk i vedrørende fisks svømmeaktivitet. Dette kan bety at en både kan benytte de to metodene til å verifisere hverandre, og at en på sikt kan utlede en mer robust indikator av atferd basert på begge datakildene.
Vitenskapelig publisering
M. Føre, E. Svendsen, J. A. Alfredsen, I. Uglem, N. Bloechera, H. Sveier, L. M. Sunde, and K. Franka, ‘Using acoustic telemetry to monitor the effects of crowding and delousing procedures on farmed Atlantic salmon (Salmo salar)’ Aquaculture, 495, 1 October 2018, 757–65. For an abstract and a free open-access article, see ScienceDirect at
I tillegg har forsøksresultatene identifisert en rekke interessante atferdsmessige trekk hos laks som kan benyttes som grunnlag for fremtidige systemer for automatisk varsling om kritiske biologiske tilstander og beslutningsstøtte i forbindelse med avlusning og andre kritiske operasjoner:
• Aktiviteten til fisken økte så snart opplining av not startet, noe som kan være en stressrespons og dermed antyder at selv moderat opplining av nota kan være en belastning for fisken.
• Selv om atferden ble betydelig endret under avlusning, var de fleste individfiskene i stand til å gjenoppta samme mønster igjen etter 4–5 dager. Dette kan antyde at en bør behandle fisken skånsomt i en periode etter avlusning for å unngå negative velferdseffekter.
• De fleste individene ble observert å utvise økt aktivitet etterfulgt av dypdykk ned i merden etter avlusing, noe som trolig bekrefter anekdotisk kunnskap om dette i næringen.
• Aktivitet målt med akselerometer som i dette prosjektet viste like trender hos alle individer inkludert i studien, noe som kan antyde at dette er en mer objektiv indikator for fiskens generelle tilstand enn svømmedyp som var mer variabel mellom individer.
Resultatene bidrar med økt kunnskap om laksens adferd under avlusing, samtidig som de viser at ny teknologi kan benyttes for å øke forståelsen for laksens adferd i merd. På sikt kan dette føre frem til at næringen kontinuerlig kan overvåke laksens tilstand mer direkte og individuelt enn det som er mulig i dag. Dette vil åpne for økt forståelse av laksens biologi og adferd og velferd i merd, og kan bli et viktig bidrag for å redusere tap av laks som følge av sykdom og andre forhold.
-
Sluttrapport: Telemetri og maskinsyn for overvåking av trender i tilstander hos laks før, under og etter avlusning
SINTEF Ocean. Rapport OC2017 A-104. 7. mars 2017. Av Martin Føre (SINTEF Ocean), Kevin Frank (SINTEF Ocean), Eirik Svendsen (SINTEF Ocean), Christian Schellewald (SINTEF Ocean), Leif Magne Sunde (SINTEF Ocean), Jo Arve Alfredsen (NTNU, Institutt for teknisk kybernetikk) og Annette Stahl (NTNU, Institutt for teknisk kybernetikk).
Det legges stadig mer vekt på velferdsstatusen til oppdrettsfisk i Norge, og dette har blitt utpekt som et viktig tema av aktører innen både industri, myndigheter og forskning (Fiskehelserapporten 2015, Veterinærinstituttet). Et viktig element i denne diskusjonen er å finne ut hvordan man direkte eller indirekte kan observere eller estimere fiskens velferd. Det har derfor nylig blitt satt i gang et større FHF-prosjekt ledet av Nofima, “Kunnskapssammenstilling om fiskevelferd for laks og regnbueørret i oppdrett (FISHWELL)” (FHF-901157), som har som mål å identifisere operative velferdsindikatorer (OVI) for laks og ørret i oppdrett. Hensikten med prosjektet er å identifisere et sett OVIer som anses som relevante for den daglige driften av et anlegg, og som kan representere verktøy som lar røkteren vurdere fiskens velferd. Felles for flere av disse indikatorene er at de krever informasjon om fiskens tilstand. Tradisjonelt sett har denne typen informasjon blitt frembragt gjennom manuell inspeksjon av fisken, men dette fører til et innslag av subjektivitet ved innsamlingen av informasjonen, noe som igjen kan føre til at datagrunnlaget for OVIene blir usikkert.
SINTEF/ACE og Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU) ser et betydelig fremtidig potensial i å benytte teknologiske løsninger til å produsere ny kunnskap og informasjon om tilstanden til fisk i merd på en mer objektiv måte. Dette vil kunne resultere i data som kan legges til grunn for løpende vurdering av fiskens velferd og helse under oppdrett.
Å utvikle og teste nye teknologiske løsninger for observasjon av tilstand for laks i merd, ved å produsere nye, objektive data som kan relateres til fiskens velferd og helse i oppdrettssituasjonen.
Delmål
• Å utvikle og feltteste to teknologiske løsninger for kontinuerlig overvåkning av laks i merd i periodene før (inntil 1 mnd.), under, og etter (inntil 1 mnd.) en avlusingsoperasjon.
• Å undersøke om data fra disse løsningene kan brukes til å identifisere forskjeller i fiskens tilstand før, under og etter avlusningsoperasjonen.
• Å undersøke om en gjennom dataanalyse kan identifisere hvor lang tid det tar før fisken har kommet tilbake til opprinnelig tilstand etter avlusningen (dersom dette skjer).
• Å utarbeide konseptskisse/utkast for automatiserte algoritmer for online overvåkning og presentasjon av fiskens tilstand under avlusningsoperasjoner.
Teknologiske løsninger som klarer å identifisere endringer i fiskens tilstand før, under og etter en avlusningsoperasjon vil ha industriell nytte ettersom de kan gi tidlig varsel om endringer i fiskepopulasjonen under operasjonen. Slik informasjon kan videre benyttes til å bestemme om en kan opprettholde operasjonen, eller om den bør endres/avbrytes. I tillegg er det sannsynlig at tekniske løsninger og systemer som fremdrives i dette prosjektet også vil ha nytteverdi inn mot andre aspekter innen oppdrett, eksempelvis overvåkning av daglig drift.
For å øke sjansen for at prosjektet skal munne ut i nyttige og relevante resultater innen relativt kort tid, skal de teknologiske løsningene utviklet i prosjektet begrenses til to systemer basert på henholdsvis maskinsyn og akustisk telemetri.
Prosjektet gjennomføres med 6 delaktiviteter (DA):
DA1: Metodeutvikling maskinsyn
Denne delaktiviteten vil fokusere på å forberede den maskinsynbaserte løsningen til bruk i felt.
Denne delaktiviteten vil fokusere på å forberede den maskinsynbaserte løsningen til bruk i felt.
DA2: Metodeutvikling akustisk telemetri
Denne delaktiviteten vil inkludere forberedelser som vil være nødvendig for å realisere løsningen basert på akustisk telemetri i forkant av feltforsøkene.
Denne delaktiviteten vil inkludere forberedelser som vil være nødvendig for å realisere løsningen basert på akustisk telemetri i forkant av feltforsøkene.
DA3: Feltforsøk på fullskala anlegg
Denne delaktiviteten vil omfatte utsett av systemer utviklet i DA1 og DA2 i felt, og da på lokaliteter med fisk under kommersielle forhold. Systemene skal settes opp på en slik måte at de er i stand til å samle data fra utsett, gjennom selve avlusningsoperasjonen, og i en periode i etterkant av avlusningsoperasjonen.
Denne delaktiviteten vil omfatte utsett av systemer utviklet i DA1 og DA2 i felt, og da på lokaliteter med fisk under kommersielle forhold. Systemene skal settes opp på en slik måte at de er i stand til å samle data fra utsett, gjennom selve avlusningsoperasjonen, og i en periode i etterkant av avlusningsoperasjonen.
DA4: Post-prosessering og databehandling
I denne delaktiviteten skal data innsamlet fra feltforsøkene behandles og analyseres. Spesielt vil en da sikte mot å identifisere:
• Forskjeller i fiskens tilstand før, under og etter avlusning.
• Om fisken klarer å kommer tilbake til samme tilstand som før avlusningen, og i så fall hvor lang tid dette vil ta.
• Mulig innhold i algoritme for automatisert overvåkning av fiskens tilstand rundt avlusningsoperasjoner.
I denne delaktiviteten skal data innsamlet fra feltforsøkene behandles og analyseres. Spesielt vil en da sikte mot å identifisere:
• Forskjeller i fiskens tilstand før, under og etter avlusning.
• Om fisken klarer å kommer tilbake til samme tilstand som før avlusningen, og i så fall hvor lang tid dette vil ta.
• Mulig innhold i algoritme for automatisert overvåkning av fiskens tilstand rundt avlusningsoperasjoner.
DA5: Videre teknologiske muligheter
Denne delaktiviteten vil undersøke grunnlaget for å videreføre metodikken benyttet i dette prosjektet for å frembringe løsninger basert på mindre moden teknologi.
Denne delaktiviteten vil undersøke grunnlaget for å videreføre metodikken benyttet i dette prosjektet for å frembringe løsninger basert på mindre moden teknologi.
DA6: Administrasjon og formidling
Denne delaktiviteten skal håndtere generell prosjektadministrasjon og formidling av resultater.
Denne delaktiviteten skal håndtere generell prosjektadministrasjon og formidling av resultater.
Leveransene fra prosjektet vil inkludere:
• Demonstrator-versjoner av to tekniske systemer for observasjon av fiskens tilstand i merd basert på maskinsyn (f.eks. bevegelse, gjellefrekvens, hudtilstand) og akustisk telemetri (f.eks. vertikale bevegelser, aktivitetsnivå).
• Datasett som beskriver fiskens tilstand før, under og etter en avlusningsoperasjon.
• Forslag til mulig spesifikasjon av algoritmer for automatisert overvåkning av fiskens tilstand med de to systemene.
• Populærvitenskapelig publikasjon av prosjektresultatene.
• Fagfellevurdert vitenskapelig publikasjon av prosjektresultatene.
• Demonstrator-versjoner av to tekniske systemer for observasjon av fiskens tilstand i merd basert på maskinsyn (f.eks. bevegelse, gjellefrekvens, hudtilstand) og akustisk telemetri (f.eks. vertikale bevegelser, aktivitetsnivå).
• Datasett som beskriver fiskens tilstand før, under og etter en avlusningsoperasjon.
• Forslag til mulig spesifikasjon av algoritmer for automatisert overvåkning av fiskens tilstand med de to systemene.
• Populærvitenskapelig publikasjon av prosjektresultatene.
• Fagfellevurdert vitenskapelig publikasjon av prosjektresultatene.
-
Sluttrapport: Telemetri og maskinsyn for overvåking av trender i tilstander hos laks før, under og etter avlusning
SINTEF Ocean. Rapport OC2017 A-104. 7. mars 2017. Av Martin Føre (SINTEF Ocean), Kevin Frank (SINTEF Ocean), Eirik Svendsen (SINTEF Ocean), Christian Schellewald (SINTEF Ocean), Leif Magne Sunde (SINTEF Ocean), Jo Arve Alfredsen (NTNU, Institutt for teknisk kybernetikk) og Annette Stahl (NTNU, Institutt for teknisk kybernetikk).