Prosjektnummer
901594
Teknologiske verktøy for objektiv dokumentasjon av velferd hos laksefisk ved håndteringsoperasjoner (OWITOOLS)
Utviklet teknologiske verktøy for objektiv dokumentasjon av fiskevelferd ved håndteringsoperasjoner av laksefisk
• En frittflytende sensorpakke kan være en god metode for å avdekke områder med mekanisk
belastning og dermed et viktig verktøy for kartlegging og videreutvikling av håndteringssystemer.
• Rørsystemkomponenter som bend, ventiler, splittere gir alle en mekanisk belastning på levende fisk som sendes gjennom rørsystem. Ved utvikling av nye systemer bør man fokusere på å redusere antallet slike komponenter for å oppnå et mest mulig skånsomt system. Resultatene viser også at belastningen øker med økende strømningshastighet.
• Fiskens reaksjon på hurtige undertrykksendringer ble undersøkt nærmere, og blant annet endringer i adferd, oppdrift og luftslipp ble registrert. Obduksjon viste ingen tydelige makroskopiske tegn til skade på svømmeblæren til laksen som følge av trykkforsøkene.
• Støtforsøk i laboratorium bidro til å belyse både tekniske og fiskevelferdsmessige aspekter med sensorfiskens målinger. Resultatene viste få signifikante forskjeller i skade og velferdsskår mellom gruppene. I gruppen som mottok høy grad av støt døde 2 av 21 fisk. Det var ikke dødelighet i de gruppene som mottok lavere grad av støt eller i kontrollgruppene. Effekten av dyp sedering under forsøkene er uklar og gjør det vanskelig å konkludere hva laksen tåler av støt mot hode.
• Det er utfordrende å knytte måledata fra sensorfisken til posisjon i rørsystemet med tilstrekkelig oppløsning (< ~0.5 meter).
• Måling av munnåpningsfrekvensen kan direkte korreleres mot CO₂-nivået i en tank.
• Det er ingen klar sammenheng mellom hastighetsmålingene med 3D-video og CO₂- konsentrasjonen.
• Det er mulig å ekstrahere en 3D-bevegelsesbane fra et 3D-videoopptak.
• Passivt lydopptak: Det er vist at laks gir fra seg en knitrelyd. Denne lyden er dominerende etter en trengeoperasjon og varer i ca. 1½ time. Om natten, når det er mørkt, er det så å si ingen knitrelyd.
• I fullskala merder er det ikke mulig å høre denne knitrelyden, siden bakgrunnstøyen er, relativ sett, mye høyere enn knitrelyden.
• Det har blitt utviklet en modell for posisjonsestimering av sensorfisk i rør, og utviklet ny metode for trådløs kommunikasjon med sensorfisk. Dette gir mulighet til å utvikle posisjoneringsbånd med unik ID samt overføre data fra sensorfisk i sanntid gjennom væskefylte rør.
• Lav grad av tredjepartsdokumentasjon av teknologi med fiskehåndtering foreligger.
• Moden teknologi på miljøparametere, og delvis for populasjonsovervåkning.
• Lite/ingen teknologi for måling av individets velferd ved håndteringsoperasjoner finnes.
Det henvises til kapittel 9 i sluttrapporten for ytterligere hovedfunn.
• Rørsystemkomponenter som bend, ventiler, splittere gir alle en mekanisk belastning på levende fisk som sendes gjennom rørsystem. Ved utvikling av nye systemer bør man fokusere på å redusere antallet slike komponenter for å oppnå et mest mulig skånsomt system. Resultatene viser også at belastningen øker med økende strømningshastighet.
• Fiskens reaksjon på hurtige undertrykksendringer ble undersøkt nærmere, og blant annet endringer i adferd, oppdrift og luftslipp ble registrert. Obduksjon viste ingen tydelige makroskopiske tegn til skade på svømmeblæren til laksen som følge av trykkforsøkene.
• Støtforsøk i laboratorium bidro til å belyse både tekniske og fiskevelferdsmessige aspekter med sensorfiskens målinger. Resultatene viste få signifikante forskjeller i skade og velferdsskår mellom gruppene. I gruppen som mottok høy grad av støt døde 2 av 21 fisk. Det var ikke dødelighet i de gruppene som mottok lavere grad av støt eller i kontrollgruppene. Effekten av dyp sedering under forsøkene er uklar og gjør det vanskelig å konkludere hva laksen tåler av støt mot hode.
• Det er utfordrende å knytte måledata fra sensorfisken til posisjon i rørsystemet med tilstrekkelig oppløsning (< ~0.5 meter).
• Måling av munnåpningsfrekvensen kan direkte korreleres mot CO₂-nivået i en tank.
• Det er ingen klar sammenheng mellom hastighetsmålingene med 3D-video og CO₂- konsentrasjonen.
• Det er mulig å ekstrahere en 3D-bevegelsesbane fra et 3D-videoopptak.
• Passivt lydopptak: Det er vist at laks gir fra seg en knitrelyd. Denne lyden er dominerende etter en trengeoperasjon og varer i ca. 1½ time. Om natten, når det er mørkt, er det så å si ingen knitrelyd.
• I fullskala merder er det ikke mulig å høre denne knitrelyden, siden bakgrunnstøyen er, relativ sett, mye høyere enn knitrelyden.
• Det har blitt utviklet en modell for posisjonsestimering av sensorfisk i rør, og utviklet ny metode for trådløs kommunikasjon med sensorfisk. Dette gir mulighet til å utvikle posisjoneringsbånd med unik ID samt overføre data fra sensorfisk i sanntid gjennom væskefylte rør.
• Lav grad av tredjepartsdokumentasjon av teknologi med fiskehåndtering foreligger.
• Moden teknologi på miljøparametere, og delvis for populasjonsovervåkning.
• Lite/ingen teknologi for måling av individets velferd ved håndteringsoperasjoner finnes.
Det henvises til kapittel 9 i sluttrapporten for ytterligere hovedfunn.
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport
Prosjektetet har hatt som mål å frembringe nye verktøy og teknologier for objektiv dokumentasjon av velferd hos laks, og fremskaffe ny kunnskap om nye mulige velferdsindikatorer og forskningsbehov. Arbeidet var inndelt i fire arbeidspakker.
Arbeidspakke 1
SINTEF har utviklet en sensorfisk som har vært benyttet til å måle belastning levende fisk blir utsatt for gjennom rørtransport. Det har vært usikkerhet knyttet til om en frittflytende sensorpakke som sendes gjennom et rør er en god metode for å måle belastning levende fisk opplever, eller om levende fisk har mulighet til å unngå utsatte områder i rørsystemene. Resultatene fra prosjektet indikerer at en frittflytende sensorpakke kan være en god metode for å avdekke områder med mekanisk belastning for fisken. Både ventiler, bend, splittere og spylere gav utslag på støtmålingen utført på levende fisk. Resultatene viser også at belastningen øker med økende strømningshastighet. Det ble også gjennomført isolerte labforsøk for å studere fiskens tålegrenser med tanke på støt og hurtige undertrykksendringer. I trykkforsøkene ble fisken utsatt for hurtige trykkendringer tilsvarende en sugehøyde på 7–8 meter i løpet av 2,5–3,5 sekunder. Fiskens reaksjon på hurtige undertrykksendringer ble undersøkt nærmere, og blant annet endringer i adferd, oppdrift og luftslipp ble registrert. Obduksjon viste ingen tydelige makroskopiske tegn til skade på svømmeblæren til laksen som følge av trykkforsøkene. Resultatene er relevante for å forstå mekanismene for velferd under rørtransport og pumping av fisk. Støtforsøkene ble gjennomført på et mindre antall fisk i et dose-respons-forsøk, der dosen var hastighet i kollisjonsøyeblikket. Dyp anestesert laks ble påført ulike grader av støt mot hode i et kontrollert laboratorieoppsett. Resultatene viste få signifikante forskjeller i skade og velferdsskår mellom gruppene. I gruppen som mottok høy grad av støt døde 2 av 21 fisk. Det var ikke dødelighet i de gruppene som mottok lavere grad av støt eller i kontrollgruppene.
Konseptet sensorfisk har blitt videreutviklet og resultatene viser også at utforming av sensorpakken (hardhet, fleksibilitet og størrelse) og spesifikasjonen (spesielt samplingsrate) til sensorikken påvirker resultatet i stor grad. Dette viser behovet for å standardisere metoden om man på sikt ønsker å benytte innsamlet datamateriale til standardverdi (“benchmarking”) og dermed kunne sammenligne seg med andre og lære av de beste. Det har også vært utfordrende å knytte måledata fra sensorfisken til posisjon i rørsystemet med tilstrekkelig oppløsning (< ~0.5 meter). Metoder basert på treghetsnavigasjon har vært undersøkt, men dette er utfordrende på grunn av høy dynamikk i systemet og begrenset nøyaktighet på sensorene. Eksisterende løsning med magnetbånd plassert rundt røret på strategiske steder i rørsystemet ble forbedret, men er ikke en tilstrekkelig robust løsning. Dette arbeidet ble tatt videre i arbeidspakke 3 der trådløs kommunikasjon gjennom rør og vann ble testet ut og demonstrert. sensorfisken ble også videreutviklet og det ble implementert et kamera i sensorfisken som forhåpentligvis vil kunne gi en visuell indikator på hvor man er i rørsystemet.
Resultatene fra arbeidspakke 1 har vært et viktig løft i videreutviklingen av sensorfisken, og anses som et viktig bidrag i videreutviklingen av skånsomme håndteringssystemer og også et bidrag til å hjelpe næringen med å møte mattilsynets krav til objektiv velferdsdokumentasjon og minimere og erstatte bruk av levende forsøksfisk på sikt.
Arbeidspakke 2
I prosjektet er det utviklet automatiske metoder for visuell måling av svømmehastighet og munnåpningsrytme. Et stereokameraoppsett ble bygget for å samle inn videodata som ble brukt til å lage en 3D-modell av et kar med fisk. Sporing av lett gjenkjennelige attributter på fisken, i dette tilfellet øyet, gjorde det mulig ekstrahere (hente ut) en bevegelsesbane for øyet i 3D. Videoene ble også brukt til å måle munnåpningsrytmen til laksen. Det ble i feltforsøk vist at munnåpningsrytmen økte ved forhøyet CO₂-nivå i karet, noe som kan tyde på økt respirasjonsrate og stress. Munnåpningsrytme har et potensial som en visuell velferdsindikator for CO₂-nivå. Svømmehastighet og -bane viste ingen signifikant sammenheng mellom CO₂-nivå og bevegelsesmønster, dette kan skyldes at viktig data filtreres bort under baneekstraheringer, eller at det ikke er en direkte sammenheng mellom bevegelse og CO₂-konsentrasjoner.
Arbeidspakke 2 omhandlet også utvikling av teknologi for overvåkning av lydbilde i merder med laks. Det ble utviklet og bygget en rigg for innsamling av lyddata ved bruk av hydrofoner, det vil si en ikke-invasiv metode for overvåkning. Det ble gjennomført tre feltforsøk i liten, middels og stor skala, og analysene av lydbildene viser at lydbildet endres når fisken er stresset, og lydbildet er endret under og etter fôring sammenlignet med før fôring. Laksen påvirker trolig lydbildet på to måter; ved å gi fra seg lyd, og ved å dempe/absorbere omkringliggende støy.
Arbeidspakke 3
Denne arbeidspakken har utforsket to muligheter for å koble biologiske data og fysiske data fra sensorfisken. 1: integrere sensorfiskdata i matematiske modeller og optimeringsalgoritmer. 2: frembringe metoder for trådløs sporing og datauthenting fra sensorfisken når den sendes gjennom et rørsystem. Det har blitt utviklet en modell for posisjonering av sensorfiskdata i rør. Og det har blitt utviklet en ny metode for trådløs kommunikasjon med sensorfisk, gjennom rørveggen. Det kan gi mulighet til å gi posisjoneringsbånd på utsiden unik ID. Dette øker kvaliteten på datasettet, og det gir bedre mulighet for å spore data i sanntid, samt nøyaktig posisjonsangivelse i systemet.
Arbeidspakke 4
I prosjektet er det utarbeidet en oversikt over eksisterende og nyutviklede metoder for måling av operative velferdsindikatorer. Et hovedfunn er at det er lite tredjepartsdokumentasjon og validering tilgjengelig i næringen. Dette kan i seg selv være problematisk med tanke på fiskevelferd. Og det er problematisk for utarbeiding av en oversikt over teknologier. Det førte også til at oversikten fikk et begrenset omfang. Et annet funn var at det er mye etablert teknologi for overvåkning av miljøparametere, mens det er mindre for overvåkning av populasjonen. Teknologi for måling av operative velferdsindikatorer på individnivå er på et tidlig stadium og lite utbredt.
Kunnskapen som er fremskaffet i prosjektet viser både relevansen til verktøy, slik som sensorfisken, og behovet på videre forskning på koblingen mellom sensordata og fisken.
Resultatene fra prosjektet har vakt stor oppmerksomhet i medier og på konferanser. Næringen har behov for kunnskap, og en nærmere diskusjon av resultater fra prosjektet vil også komme i etterfølgende vitenskapelige publikasjoner.
Prosjektetet har hatt som mål å frembringe nye verktøy og teknologier for objektiv dokumentasjon av velferd hos laks, og fremskaffe ny kunnskap om nye mulige velferdsindikatorer og forskningsbehov. Arbeidet var inndelt i fire arbeidspakker.
Arbeidspakke 1
SINTEF har utviklet en sensorfisk som har vært benyttet til å måle belastning levende fisk blir utsatt for gjennom rørtransport. Det har vært usikkerhet knyttet til om en frittflytende sensorpakke som sendes gjennom et rør er en god metode for å måle belastning levende fisk opplever, eller om levende fisk har mulighet til å unngå utsatte områder i rørsystemene. Resultatene fra prosjektet indikerer at en frittflytende sensorpakke kan være en god metode for å avdekke områder med mekanisk belastning for fisken. Både ventiler, bend, splittere og spylere gav utslag på støtmålingen utført på levende fisk. Resultatene viser også at belastningen øker med økende strømningshastighet. Det ble også gjennomført isolerte labforsøk for å studere fiskens tålegrenser med tanke på støt og hurtige undertrykksendringer. I trykkforsøkene ble fisken utsatt for hurtige trykkendringer tilsvarende en sugehøyde på 7–8 meter i løpet av 2,5–3,5 sekunder. Fiskens reaksjon på hurtige undertrykksendringer ble undersøkt nærmere, og blant annet endringer i adferd, oppdrift og luftslipp ble registrert. Obduksjon viste ingen tydelige makroskopiske tegn til skade på svømmeblæren til laksen som følge av trykkforsøkene. Resultatene er relevante for å forstå mekanismene for velferd under rørtransport og pumping av fisk. Støtforsøkene ble gjennomført på et mindre antall fisk i et dose-respons-forsøk, der dosen var hastighet i kollisjonsøyeblikket. Dyp anestesert laks ble påført ulike grader av støt mot hode i et kontrollert laboratorieoppsett. Resultatene viste få signifikante forskjeller i skade og velferdsskår mellom gruppene. I gruppen som mottok høy grad av støt døde 2 av 21 fisk. Det var ikke dødelighet i de gruppene som mottok lavere grad av støt eller i kontrollgruppene.
Konseptet sensorfisk har blitt videreutviklet og resultatene viser også at utforming av sensorpakken (hardhet, fleksibilitet og størrelse) og spesifikasjonen (spesielt samplingsrate) til sensorikken påvirker resultatet i stor grad. Dette viser behovet for å standardisere metoden om man på sikt ønsker å benytte innsamlet datamateriale til standardverdi (“benchmarking”) og dermed kunne sammenligne seg med andre og lære av de beste. Det har også vært utfordrende å knytte måledata fra sensorfisken til posisjon i rørsystemet med tilstrekkelig oppløsning (< ~0.5 meter). Metoder basert på treghetsnavigasjon har vært undersøkt, men dette er utfordrende på grunn av høy dynamikk i systemet og begrenset nøyaktighet på sensorene. Eksisterende løsning med magnetbånd plassert rundt røret på strategiske steder i rørsystemet ble forbedret, men er ikke en tilstrekkelig robust løsning. Dette arbeidet ble tatt videre i arbeidspakke 3 der trådløs kommunikasjon gjennom rør og vann ble testet ut og demonstrert. sensorfisken ble også videreutviklet og det ble implementert et kamera i sensorfisken som forhåpentligvis vil kunne gi en visuell indikator på hvor man er i rørsystemet.
Resultatene fra arbeidspakke 1 har vært et viktig løft i videreutviklingen av sensorfisken, og anses som et viktig bidrag i videreutviklingen av skånsomme håndteringssystemer og også et bidrag til å hjelpe næringen med å møte mattilsynets krav til objektiv velferdsdokumentasjon og minimere og erstatte bruk av levende forsøksfisk på sikt.
Arbeidspakke 2
I prosjektet er det utviklet automatiske metoder for visuell måling av svømmehastighet og munnåpningsrytme. Et stereokameraoppsett ble bygget for å samle inn videodata som ble brukt til å lage en 3D-modell av et kar med fisk. Sporing av lett gjenkjennelige attributter på fisken, i dette tilfellet øyet, gjorde det mulig ekstrahere (hente ut) en bevegelsesbane for øyet i 3D. Videoene ble også brukt til å måle munnåpningsrytmen til laksen. Det ble i feltforsøk vist at munnåpningsrytmen økte ved forhøyet CO₂-nivå i karet, noe som kan tyde på økt respirasjonsrate og stress. Munnåpningsrytme har et potensial som en visuell velferdsindikator for CO₂-nivå. Svømmehastighet og -bane viste ingen signifikant sammenheng mellom CO₂-nivå og bevegelsesmønster, dette kan skyldes at viktig data filtreres bort under baneekstraheringer, eller at det ikke er en direkte sammenheng mellom bevegelse og CO₂-konsentrasjoner.
Arbeidspakke 2 omhandlet også utvikling av teknologi for overvåkning av lydbilde i merder med laks. Det ble utviklet og bygget en rigg for innsamling av lyddata ved bruk av hydrofoner, det vil si en ikke-invasiv metode for overvåkning. Det ble gjennomført tre feltforsøk i liten, middels og stor skala, og analysene av lydbildene viser at lydbildet endres når fisken er stresset, og lydbildet er endret under og etter fôring sammenlignet med før fôring. Laksen påvirker trolig lydbildet på to måter; ved å gi fra seg lyd, og ved å dempe/absorbere omkringliggende støy.
Arbeidspakke 3
Denne arbeidspakken har utforsket to muligheter for å koble biologiske data og fysiske data fra sensorfisken. 1: integrere sensorfiskdata i matematiske modeller og optimeringsalgoritmer. 2: frembringe metoder for trådløs sporing og datauthenting fra sensorfisken når den sendes gjennom et rørsystem. Det har blitt utviklet en modell for posisjonering av sensorfiskdata i rør. Og det har blitt utviklet en ny metode for trådløs kommunikasjon med sensorfisk, gjennom rørveggen. Det kan gi mulighet til å gi posisjoneringsbånd på utsiden unik ID. Dette øker kvaliteten på datasettet, og det gir bedre mulighet for å spore data i sanntid, samt nøyaktig posisjonsangivelse i systemet.
Arbeidspakke 4
I prosjektet er det utarbeidet en oversikt over eksisterende og nyutviklede metoder for måling av operative velferdsindikatorer. Et hovedfunn er at det er lite tredjepartsdokumentasjon og validering tilgjengelig i næringen. Dette kan i seg selv være problematisk med tanke på fiskevelferd. Og det er problematisk for utarbeiding av en oversikt over teknologier. Det førte også til at oversikten fikk et begrenset omfang. Et annet funn var at det er mye etablert teknologi for overvåkning av miljøparametere, mens det er mindre for overvåkning av populasjonen. Teknologi for måling av operative velferdsindikatorer på individnivå er på et tidlig stadium og lite utbredt.
Kunnskapen som er fremskaffet i prosjektet viser både relevansen til verktøy, slik som sensorfisken, og behovet på videre forskning på koblingen mellom sensordata og fisken.
Resultatene fra prosjektet har vakt stor oppmerksomhet i medier og på konferanser. Næringen har behov for kunnskap, og en nærmere diskusjon av resultater fra prosjektet vil også komme i etterfølgende vitenskapelige publikasjoner.
Selv om sensorfisken fremdeles ikke er “hyllevare”, kan teknologien anvendes aktivt for optimalisering av prosesser der fisk håndteres, og bidrar med stor sannsynlighet til bedret fiskevelferd. Teknologien muliggjør også testing av utstyr uten bruk av fisk, slik at antall forsøksfisk kan reduseres (3R). Forsøkene der fisken ble utsatt for støt og trykkendring bidrar også med nyttig kunnskap om hvordan dette påvirker laksen, og kan bidra til bedre design av utstyr i fremtiden.
-
Presentasjon: Agenda og om prosjektet Teknologiske verktøy og metoder for å måle fiskevelferd
SINTEF Ocean AS. Presentasjon 1, OWITOOLS, fagseminar 16. februar 2022. Av Merete B. Schrøder.
-
Presentasjon: Kan en “sensorfisk” fortelle oss hva fisken faktisk opplever under håndtering?
SINTEF Ocean AS. Presentasjon 2, OWITOOLS fagseminar 16. februar 2022. Av Siri Gåsnes og Birger Venås.
-
Presentasjon: Lyd i merd
Norsk institutt for naturforskning (NINA) og SINTEF Ocean AS. Presentasjon 3, OWITOOLS fagseminar 16. februar 2022. Av Carolyn M. Rosten (NINA), John Reidar Mathiassen (SINTEF Ocean), Kristbjörg Edda Jónsdóttir (SINTEF Ocean) og Zsolt Volent (SINTEF Ocean).
-
Presentasjon: Teknologier for måling av operative velferdsindikatorer
SINTEF Ocean AS. Presentasjon 6, OWITOOLS fagseminar 16. februar 2022. Av Mats Aarsland Mulelid.
-
Presentasjon: Verktøy for modellering, integrasjon og trådløs overføring av data
NTNU – Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet og SINTEF Ocean AS. Presentasjon 5, OWITOOLS fagseminar 16. februar 2022. Av Martin Føre (NTNU), Walter Caharija (SINTEF Ocean) og Merete B. Schrøder (SINTEF Ocean).
-
Presentation: Motion and mouth-opening frequency of salmon in a stress-experiment
SINTEF Ocean AS. Presentation 4 at the OWITOOLS webinar 16 February 2022. By Christian Schellewald, Carolyn Rosten, Trym Anthonsen Nygård, and Jan Henrik Jahren.
-
Rapport: Bruk av lydbilde for velferdsovervåkning ved operasjoner i et oppdrettsanlegg
SINTEF. Rapport 2022:00208. 25. februar 2022. Av Zsolt Volent (SINTEF Ocean), John Reidar Mathiassen (SINTEF Ocean), Kristbjörg Edda Jónsdóttir (SINTEF Ocean) og Carolyn Rosten (NINA).
-
Rapport: Teknologier for måling av operative velferdsindikatorer
SINTEF Ocean AS. Delrapport. 25. februar 2022. Av Mats Aarsland Mulelid, Birger Venås og Merete Bjørgan Schrøder.
-
Sluttrapport: OWITOOLS: Teknologiske verktøy for objektiv dokumentasjon av velferd hos laksefisk ved håndteringsoperasjoner
SINTEF. Rapport 2022:00663. 24. juni 2022. Av Merete Bjørgan Schrøder, Birger Venås, Siri Kristine Gåsnes, Kristine Gismervik, Ewa Harasimczuk, Carolyn Rosten, Kristbjörg Edda Jónsdóttir, Zsolt Volent, Christian Schellewald, Walter Caharija, Martin Føre, Mats Aarsland Mulelid og Morten Bondø.
Trenging og håndtering av
fisk utgjør en velferdsrisiko, både ved flytting, sortering eller behandling
mot f.eks. lakselus. Medikamentfrie avlusingsmetoder er så langt tatt i bruk
før effekt på fiskens velferd er tilstrekkelig dokumentert, og havbruksnæringen
har i dag begrensede muligheter til å sammenligne påvirkning på fiskehelse og
velferd ved de ulike metodene. Fordi ulike avlusningsenheter er forskjellige,
er det utfordrende å fremskaffe objektiv dokumentasjon, da for eksempel lektere og
rør er ulikt utformet, og gjennomføring av prosessene er avhengig av eksterne
faktorer, som for eksempel mannskapet som utfører jobben. Næringen etterspør
derfor objektive metoder for dokumentasjon av effekter på fiskehelse og velferd
som kan brukes i forskjellige situasjoner, men som også er operative og
effektive verktøy for å kunne ivareta god velferd. Dette harmonerer godt med
konseptet presisjonsfiskeoppdrett (PFF), der en søker å øke menneskets evne til
å kontrollere prosesser og operasjoner i oppdrett gjennom teknologi og
prinsipper fra reguleringsteknikk.
I prosjektet “Kunnskapssammenstilling om fiskevelferd for laks og regnbueørret i oppdrett (FISHWELL)” (FHF-901157) ble det identifisert en rekke operative velferdsindikatorer (OVI), både på gruppe- og individnivå. Flere av OVI-ene beskriver effekten en behandling har hatt på fisken i ettertid av behandlingen, og krever at en benytter levende fisk i uttestingen. Under utvikling og testing av ny teknologi ønsker en å kunne vurdere velferdsrisiko så objektivt som mulig, og det er viktig å se utprøvingen av ny teknologi i sammenheng med 3R-prinsippet (Replace = erstatning, Reduce = reduksjon og Refine = forbedring av dyreforsøk) ved å gjennomføre færrest mulig forsøk med levende fisk, og med bruk av færrest mulig fisk. I prosjektet “Standardisert metodikk for kvalifisering av mekaniske avlusingssystemer (KVALISYS)” (FHF-901397) har en utviklet en standardisert metode og et instrument (“sensorfisk”) som kan kvantifisere fysiske forhold i ulike typer enheter for føring, håndtering og behandling av fisk. Utstyret består av instrumenter pakket i en “sensorfisk” som samler inn data for trykk, temperatur og akselerasjon på ulike punkter i systemet/enheten som testes, og endringer i oppsett av en enhet er målbare med sensorfisken. Sensorfisken benyttes derfor i dag kommersielt for å optimalisere oppsett av avlusingsenheter. Sensorfisken kan imidlertid ikke si noe om en enhet eller et oppsett er mer skånsomt for fisken enn andre, og det er ikke gjort noen kobling til velferdsmessige utfordringer som observeres ved enkelte mekaniske avlusinger eller håndteringsoperasjoner.
Hovedmål
Å utvikle teknologiske verktøy og validere biologisk betydning av tekniske
målinger for å sikre objektiv dokumentasjon av fiskevelferd ved håndteringsoperasjoner av laksefisk.
Delmål
• Å utvikle metodikk og teknologinøytrale verktøy for overvåking av fiskens velferd under håndteringsoperasjoner, med potensiale for anvendelse gjennom produksjonen forøvrig.
• Å forbedre eksisterende og utvikle nye teknologiske verktøy for dokumentasjon av ulike steg ved validering av utstyr for håndtering av fisk.
• Å studere biologisk betydning av målingene som de nye teknologiske verktøyene genererer, og evaluere om og i hvilken grad målingene er representative og robuste for å beskrive fiskens velferd og tilstand.
• Å fokusere både på individuelle og gruppebaserte OVI-er, og bidra til å implementere og demonstrere prinsippet 3R i teknologiske verktøy for å dokumentere fiskevelferd.
OWITOOLS skal etablere teknologiske verktøy for objektiv
og teknologinøytral måling av fiskevelferd, både for overvåking av fisken
gjennom produksjonen og i forbindelse med håndterings- og
behandlingsoperasjoner. Prosjektet vil spesielt bidra til å komme nærmere målet
med å objektivt dokumentere fiskevelferd i rørtransportsystemer og ved
ikke-medikamentell avlusing av fisk. For oppdretterne vil nye verktøy bety at en
i større grad enn i dag vil kunne ha kontroll over fiskens tilstand og velferd
i merdene, samt at en vil ha bedre oversikt over hva fisken vil tåle av håndteringsoperasjoner,
noe som positivt vil påvirke fiskevelferd og dødelighet. Bedre verktøy for
validering av utstyr for føring/håndtering av fisk vil bli et viktig supplement
for utstyrleverandørene ved utvikling/endring av for eksempel avlusingsenheter,
og ikke minst et beslutningsstøtteverktøy for oppdrettere ved
investeringer/valg av nytt utstyr. Prosjektet har ambisiøse målsetninger i
skjæringspunktet mellom flere fagdisipliner og vil bidra med ny kunnskap om den
biologiske betydningen av tekniske målinger. Verktøyene som er inkludert i
prosjektet har ulik teknologisk modenhet, og vil i varierende grad nå et
kommersielt nivå i prosjektperioden. Prosjektet vil bringe kunnskapsfronten
rundt PFF (presisjonsfiskeoppdrett) betydelig fremover, og verktøyene som vil
bli etablert vil bidra til å realisere prinsippet om 3R i utprøving og testing
av utstyr.
Prosjektet er delt inn i
fire arbeidspakker (AP-er) med underliggende delarbeidspakker:
AP1: Objektiv dokumentasjon av fiskevelferd ved bruk av verktøyet sensorfisk
Utføres av: SINTEF Ocean,
Veterinærinstituttet og Norsk institutt for naturforskning (NINA).
Målsetting: Videreutvikle sensorfisken ved å forbedre dens informasjonskvalitet, øke antallet parametere den måler og korrelere målte data mot etablerte velferdsindikatorer og andre biologiske analyser. Akseptable tålegrenser for laks med hensyn til trykk og støt skal spesielt utforskes med utgangspunkt i data samlet inn med sensorfisk.
Målsetting: Videreutvikle sensorfisken ved å forbedre dens informasjonskvalitet, øke antallet parametere den måler og korrelere målte data mot etablerte velferdsindikatorer og andre biologiske analyser. Akseptable tålegrenser for laks med hensyn til trykk og støt skal spesielt utforskes med utgangspunkt i data samlet inn med sensorfisk.
1.1. Korrelere støtdata fra sensorfisk med støt registrert av levende fisk, samt øke informasjonskvalitet og øke antallet parametere sensorfisken kan måle.
1.2 Avdekke tålegrenser for
laks med tanke på trykk og støt.
AP2: Teknologiutvikling for visuell og akustisk sanntidsovervåkning av fiskevelferd
Utføres av: NINA og SINTEF
Ocean.
Målsetting: Utvikle
verktøy for sanntidsovervåkning av fiskegruppens tilstand ved bruk av lyd og
visuelle målinger.
2.1 Undersøke om visuelt registrert svømmehastighet og
munnåpningsrytme er egnede sanntids velferdsindikatorer for laks.
2.2 Undersøke egnetheten for lyd som sanntids velferdsindikator
for laks.2.3 Utføre småskala forsøk med lydbilde og visuelle parametere.
2.4 Studere endringer i lydbilde og munnbevegelser under en
reell oppdrettssituasjon.
AP3: Integrasjon av fysiske og biologiske data i modelleringsverktøy
Utføres av: SINTEF Ocean og
NTNU.
Målsetting: Utvikle
nye databaserte verktøy som gjør at samspillet mellom teknologi og biologi kan
beskrives/avklares uten bruk av levende fisk.
3.1 Data og metadata fra AP1 og 2 skal sammenstilles med data fra KVALISYS-prosjektet, og sorteres/struktureres på en slik måte at det samlede datasett kan fungere som et grunnlag for modellutvikling.
3.2 Bruke datagrunnlaget fra AP3.1 til å implementere
matematiske eller datadrevne modeller som basert på inputs (f.eks. systemtype,
fiskestørrelse, miljøparametere) estimerer fiskens velferd og biologiske
respons mot trenging/behandlingsoperasjoner.
AP4: Sammenstilling og kommunikasjon til sluttbrukere og administrasjon av prosjektet
Utføres av: SINTEF Ocean
med bidrag fra alle samarbeidspartnerne.
Målsetting:
Kommunisere ny kunnskap fra prosjektet slik at sluttbrukerne skal kunne dra
nytte av forskningen.
4.1 Utarbeide en oversikt over eksisterende og nyutviklete teknologiske metoder som kan brukes for å måle OVI ved forskjellige operasjoner.
4.2 Arrangere en fagdag.
Sammenstilling av resultater fra de ulike tilnærmingsveiene og arbeidspakkene vil bli viktig for at både leverandører og oppdrettere skal kunne dra nytte av resultater fra forskningen, og det er derfor avslutningsvis lagt opp til aktiviteter der en utarbeider en oversikt over nye og eksisterende teknologiske verktøy for å måle fiskevelferdsrelaterte parametere. Denne kunnskapen vil også bli formidlet på en egen fagdag for næringsaktører.
-
Sluttrapport: OWITOOLS: Teknologiske verktøy for objektiv dokumentasjon av velferd hos laksefisk ved håndteringsoperasjoner
SINTEF. Rapport 2022:00663. 24. juni 2022. Av Merete Bjørgan Schrøder, Birger Venås, Siri Kristine Gåsnes, Kristine Gismervik, Ewa Harasimczuk, Carolyn Rosten, Kristbjörg Edda Jónsdóttir, Zsolt Volent, Christian Schellewald, Walter Caharija, Martin Føre, Mats Aarsland Mulelid og Morten Bondø.