Nye metoder for en mer kildeorientert miljøovervåkning (NyOvervåkning)

​I all hovedsak foregår oppdrett av laks i åpne merder langs kysten, og slike åpne merder i sjø har ingen form for rensing. En slik produksjon fører til påvirkning i form av utslipp av forrester, ekskrementer, kobber og andre kjemikaler. For å sikre at området ikke blir overbelastet, er oppdretter pålagt å overvåke området ved rutineundersøkelser som B- og C-undersøkelser. En vannforekomst er derimot resipient for flere mulige påvirkningskilder, deriblant innføring av næringssalter fra avrenning fra landbruk og elver, organisk materiale fra kloakkutslipp og annen industri som fabrikker og skipstrafikk. I tillegg kan naturlige forhold føre til organisk overbelastning i en vannforekomst, deriblant oksygenmangel grunnet fravær av terskeloverskylling, organisk tilførsel fra nærliggende tareskoger og varierende strømforhold. Det har gjennom tidens løp vist seg vanskelig å konkretisere opphavet til observert påvirkning ved rutineundersøkelser av komplekse områder. Da tilgjengelig og anbefalt metodikk ofte ikke gir konklusive svar, er det et tydelig behov for ny metodikk for å skille mellom påvirkningskilder. 

Den eksisterende metodikken er som nevnt preget av usikkerhet og manglende referanseverdier utenom utbredelsen av en C-undersøkelse. Ved å bruke støtteparametere, som vanligvis benyttes i en utvidet C-undersøkelse, i et utvidet prøvetakingsareal med flere referanseverdier vil man forbedre bruken av parametere. Ved å kombinere eksisterende metodikk (grabbprøver, sedimentfeller og strømmodellering) med flere prøvetakingsstasjoner, flere parametere og modellering kan en videreutvikle dagens metodikk. 

Miljø-DNA er et felt med stadige fremskritt, og har flere ganger blitt benyttet i sammenheng med miljøundersøkelser. Bakterier påvirkes primært av miljøforholdene, snarere enn av geografisk plassering. Denne egenskapen, sammen med deres store antall, gjør bakterier til pålitelige indikatorer for klassifisering av miljøet. Innenfor rammene av forskningsprosjektet “Overvåkning av laksenæringa sin påvirkning av miljøet ved bruk ny håndholdt DNA sekvenseringsteknologi (AQUAeD)” (Forskningsrådets prosjektnr. 320076), har man nylig dokumentert en tydelig sammenheng mellom miljøforhold og sammensetningen av bakterier i sediment. En tilsvarende sammenheng er observert både i New Zealand og Norge. Dette har ført til utviklingen av nye indekser for miljøovervåkning basert på bakterielt DNA. Imidlertid tar disse indeksene bare hensyn til graden av påvirkning og ikke dens opprinnelse. For å oppnå en dypere forståelse av opphavet må en også ta hensyn til bakterienes funksjon, ikke bare deres sammensetning. Ved bruk av metagenom- og metaproteomanalyser vil man kunne identifisere nøkkelorganismer og funksjoner som reflekterer ulike kilder til forurensning. I løpet av de siste tiårene har hyperspektral bildebehandlingsteknologi blitt vellykket anvendt i fjernanalyser av jordens overflate for blant annet vannforvaltning og miljøundersøkelser. Metoden har blitt et effektivt verktøy for fjernanalyser av kystmiljø og økologiske undersøkelser av marine områder. Forskjellige materialer har ulike spektrale signaturer, og hyperspektrale kamera kan i prinsippet brukes til å kartlegge forskjellige typer av sedimenter, f.eks. organisk avfall fra akvakultur versus naturlig sediment. Ecotone AS har utviklet en metodikk for miljøundersøkelser på havbunnen ved bruk av hyperspektralt kamera installert på ROV, jf. prosjektet “Ny teknologi og metodikk for kartlegging og overvåking av marine bunnhabitater” (Forskningsrådets prosjektnr. 235440). I motsetning til dagens punktvise grabbprøver åpner hyperspektral kamerateknologi (UHI) opp for en arealkartlegging av sedimenter. Ved å bruke hyperspektral bildebehandling sammen med resultater fra sediment dybdeprøver (eDNA, grabb) og strømmodelleringer kan en potensielt identifisere og klassifisere materialer fra ulike påvirkningskilder.

I dette prosjektet vil man teste ut invasive (sedimentprøvetaking og miljø-DNA) og ikke-invasive (hyperspektral avbildning) metoder for å identifisere kilden til påvirkning. Dette vil foregå i nøye utvalgte vannforekomster hvor det tidligere har vært usikkerhet rundt opphavet til påvirkning under miljøundersøkelser.