Prosjektnummer
901983
Effekt av elektrisk felt som barriere mot spredning av lakseluslarver (Lepeophtheirus salmonis) (BioSeaLice)
Lakselus er et stort problem på Vestlandet og rammer både vill laksefisk (laks, sjøørret) og laksefisk i oppdrett (lask, regnbueørret). Infeksjoner med lakselus kan bidra til alvorlige hudskader som i tur kan medføre osmoregulatoriske problemer, økt risiko for sekundære infeksjoner og økt dødlighet hos fisk som blir rammet.
Behandling av lakselus er påkrevd og behandlinger må gjennomføres i henhold til grenseverdier gitt i Forskrift om bekjempelse av lakselus (Lovdata). Bekjempelse av lakselus er ressurskrevende og har både økonomiske og fiskehelsemessige konsekvenser i oppdrett av laksefisk. Vanligste form for behandling i dag er mekanisk avlusning som følge av at medikamentell avlusing har blitt mindre effektiv på grunn av utviklingen av resistente lakselus. Mekanisk avlusing inkluderer metoder der lakselusen spyles eller børstes av fisken, eller at fisken utsettes for oppvarmet vann som får lusen til å falle av verten. Mekanisk avlusing er vist å være særlig effektiv mot de bevegelige stadiene til lakselus (pre-adult og adult), men behandlingsformen kan bidra til redusert fiskevelferd og i verste fall forhøyet dødelighet hos fisk på grunn av håndteringsstress.
Lakseluslarvene oppholder seg primært i øvre vannlag for å øke sjansene for å treffe på laks, som svømmer nær overflaten for å fylle svømmeblæren. Dette har ført til utviklingen av barriereteknologier som er utviklet for å hindre larvene i å komme inn i de øvre delene av merdene. Eksempel på dette er “luseskjørt” og snorkelmerder. Bruk av slike nevnte forebyggende tiltak er mindre skadelige for fiskevelferden enn mekanisk avlusing, men bruk av barrierer som luseskjørt og snorkelmerder kan medføre redusert vanngjennomstrømming i merdene og forringelse av vannkvaliteten i miljøet til oppdrettsfiskene.
Elektriske gjerder er en annen form for barriere som er en ikke-invasiv metode for å forebygge lakselusinfeksjon ved å forårsake fysisk skade på larve- og infektive stadier av lakselus (henholdsvis nauplius- og copepodittstadier), og uskadeliggjøre disse. I løpet av det siste tiåret har pulserende elektromagnetiske felt rundt merdene vist seg å være en effektiv metode for å redusere luseangrep på oppdrettslaks. Kommersielle systemer som bruker spenninger på mellom 30 og 48 V, kan dekke de øverste 10 meterne av merdene. Dagens innstillinger er basert på praktisk erfaring i stedet for systematisk evaluering av effektivitet og kostnadseffektivitet. Viktige parametere som dødelige nivåer og fysiologiske effekter på lakselus er imidlertid fortsatt uklare og må undersøkes nærmere for videre optimalisering og utvikling av elektrisk gjerde som et effektivt forebyggende tiltak mot lakselusinfeksjon og spredning av lakseluslarver på marine oppdrettslokaliteter med laksefisk.
BioSeaLice skal bidra til å dokumentere biologisk effekt til elektrisk gjerde gjennom eksperimentelle forsøk, og har som mål å studere effekten av elektriske felt på larvestadier, bestemme dødelige nivåer, vurdere fysiologiske responser, restitusjonstid og evnen overlevende larver har til å infisere laks. Denne kunnskapen er nødvendig for å oppnå best mulig effekt i videre fullskala testing av elektrisk gjerde som barriere mot lakselus på oppdrettsanlegg.
BioSeaLice vil dra nytte av kunnskap og erfaringer fra tidligere prosjekter som har vurdert effekter av elektromagnetiske felt på ulike fiskearter og lakselus, som prosjektene “Pigghå FRI – Hvordan unngå problemer med pigghå?” (FHF-901704) og “Fullskala dokumentasjon av strømgjerde mot lakseluspåslag (SPG)” (FHF-901314), samt bruk av avanserte metoder for analyser og beskrivelser av adferd, jf. nevnte prosjekt FHF-901704 og prosjektet “Utvikling og bruk av integrerte 3R
hjerne-til-tarm-eksperimentelle modeller for å evaluere fôr til
akvakulturindustrien (Brain2Gut)” (FHF-901938).
Hovedmål
Å fremskaffe ny grunnleggende og nødvendig biologisk kunnskap om lakselus for å forbedre effektiviteten av elektriske felt/elektriske gjerder som barriere mot lakselus på oppdrettsanlegg.
Delmål (med korreponderende arbeidspakker (AP-er))
1. Å kartlegge og formidle dagens kunnskap om effekten av elektriske felt under ulike miljøforhold (saltholdighet, temperatur og vannstrøm) og biologiske forhold (fiskestørrelse og bestandstetthet) på ulike lakselusarter (Lepeophtheirus salmonis og Caligus spp.) i oppdrettsanlegg med atlantisk laks eller stillehavslaks (AP 1).
Å fremskaffe ny grunnleggende og nødvendig biologisk kunnskap om lakselus for å forbedre effektiviteten av elektriske felt/elektriske gjerder som barriere mot lakselus på oppdrettsanlegg.
Delmål (med korreponderende arbeidspakker (AP-er))
1. Å kartlegge og formidle dagens kunnskap om effekten av elektriske felt under ulike miljøforhold (saltholdighet, temperatur og vannstrøm) og biologiske forhold (fiskestørrelse og bestandstetthet) på ulike lakselusarter (Lepeophtheirus salmonis og Caligus spp.) i oppdrettsanlegg med atlantisk laks eller stillehavslaks (AP 1).
2. Å undersøke overlevelse og fysiologisk påvirkning til lakseluslarver som har blitt eksponert for ulike nivåer med elektrisk spenning og salinitet (AP2).
3. Å undersøke om subletale elektriske pulser kan bidra til å redusere infeksjonsevnen til lakselus ved at a) lakselus copepoditter ikke evner å finne eller feste seg til vert, eller at b) copepoditten ikke evner å utvikle seg videre til de neste stadiene etter at den har festet seg til verten (AP3).
I samarbeid med forskningspartnere har BioSeaLice-prosjektet som mål å fremskaffe viktig kunnskap om hvordan elektriske felt påvirker overlevelsen og fysiologien til lakselusens spredningsstadier (nauplius og copepoditter). Dette er nødvendig for å kunne videreutvikle og optimalisere bruk av elektriske gjerder som barrierer mot spredning av lakselus.
BioSeaLice-prosjektet vil komme oppdrettere, teknologileverandører og miljøforvaltning til gode ved å forbedre effektiviteten av elektriske gjerder som kontrollmetode mot lakselus. I motsetning til fysiske barrierer som luseskjørt og snorkler, bruker elektriske gjerder strøm for å lamme, skade eller drepe luselarver med minimal innvirkning på vannstrømmen og lavere risiko for reinfeksjon. Et effektivt elektrisk gjerde vil fungere som barriere mot spredning av lakseluslarver (nauplius, copepoditter) både inn og ut av merder med laksefisk, og vil følgelig bidra til å redusere smittepresset med lakselus i både merd- og fjordmiljø.
Redusert smittepress i merdmiljø vil resultere i behov for færre behandlinger mot lakselus på den enkelte lokalitet, mens et redusert smittepress i fjordmiljøet vil på sikt bidra til færre lakselusbehandlinger på oppdrettslokaliteter i hele produksjonsområdet. Denne metoden kan derfor bidra til betydelig reduksjon av lusepåslagene i oppdrettsanleggene og samtidig begrense spredningen av lakselus til omgivelsene.
Bekjempelse av lakselus er avgjørende for å sikre videre vekst i havbruksnæringen ved å redusere produksjonstap i næringen, forbedre fiskevelferden i oppdrett og redusere smittepress mellom oppdrettslaks og villaks. Dette prosjektet har som mål å optimalisere elektriske gjerder som et bærekraftig forebyggende tiltak, slik at behovet for medikamentell og mekaniske avlusing minimeres. Færre avlusninger vil bidra til redusert dødelighet og sykdomsutbrudd hos oppdrettsfisk på grunn av mindre behov for håndtering av fisk (mindre stress). Et redusert behov for behandling av fisk bidrar også til økt økonomisk bærekraft og reduserte CO2-utslipp per kilo oppdrettsfisk.
BioSeaLice-prosjektet vil komme oppdrettere, teknologileverandører og miljøforvaltning til gode ved å forbedre effektiviteten av elektriske gjerder som kontrollmetode mot lakselus. I motsetning til fysiske barrierer som luseskjørt og snorkler, bruker elektriske gjerder strøm for å lamme, skade eller drepe luselarver med minimal innvirkning på vannstrømmen og lavere risiko for reinfeksjon. Et effektivt elektrisk gjerde vil fungere som barriere mot spredning av lakseluslarver (nauplius, copepoditter) både inn og ut av merder med laksefisk, og vil følgelig bidra til å redusere smittepresset med lakselus i både merd- og fjordmiljø.
Redusert smittepress i merdmiljø vil resultere i behov for færre behandlinger mot lakselus på den enkelte lokalitet, mens et redusert smittepress i fjordmiljøet vil på sikt bidra til færre lakselusbehandlinger på oppdrettslokaliteter i hele produksjonsområdet. Denne metoden kan derfor bidra til betydelig reduksjon av lusepåslagene i oppdrettsanleggene og samtidig begrense spredningen av lakselus til omgivelsene.
Bekjempelse av lakselus er avgjørende for å sikre videre vekst i havbruksnæringen ved å redusere produksjonstap i næringen, forbedre fiskevelferden i oppdrett og redusere smittepress mellom oppdrettslaks og villaks. Dette prosjektet har som mål å optimalisere elektriske gjerder som et bærekraftig forebyggende tiltak, slik at behovet for medikamentell og mekaniske avlusing minimeres. Færre avlusninger vil bidra til redusert dødelighet og sykdomsutbrudd hos oppdrettsfisk på grunn av mindre behov for håndtering av fisk (mindre stress). Et redusert behov for behandling av fisk bidrar også til økt økonomisk bærekraft og reduserte CO2-utslipp per kilo oppdrettsfisk.
Prosjektet består av tre faglige arbeidspakker (AP-er):
Oppgave 2.1: Vurdering av dødelighet hos målarter (lakseluslarver) og ikke-målarter (zooplankton) ved ulike elektriske feltstyrker.
Oppgave 3.1: Klargjøring av smitteforsøk med ulike grupper lakseluslarver (eksponert/ ikke-eksponert) og post-smolt laks.
AP1: Kartlegging av kunnskap om effekten av elektriske felt på lakselus, syntese, involvering av interessenter og formidling
AP-leder: Helena Hauss
Deltakere: Pradeep Lal, Trond Einar Isaksen, Dylan Shea og Simon Menanteau-Ledouble
AP-leder: Helena Hauss
Deltakere: Pradeep Lal, Trond Einar Isaksen, Dylan Shea og Simon Menanteau-Ledouble
Målsetting: Kartlegge, dokumentere og formidle eksisterende litteratur, erfaringer og ny kunnskap om bruk av elektriske nøter (gjerder) i akvakultur og deres effekt på lakselus (L. salmonis og Caligus spp.); oppsummere viktige funn om effekten av elektriske nøter, inkludert elektriske feltstyrker og miljøforhold som saltholdighet.
Oppgave 1.1: Litteraturgjennomgang og kunnskapskartlegging.
Oppgave 1.2: Beskrivelse av erfaringer fra både leverandører (Harbour AS) og brukergrupper (oppdrettere). Hensikten er å identifisere begrensninger (teknologiske og biologiske) ved bruk av dagens løsninger av elektrisk gjerde som barriere mot lakselus på oppdrettsanlegg under ulike miljøforhold (salinitet, strømforhold og årstidsvariasjoner).
Oppgave 1.3: Oppdatering av nåværende kunnskap om effektiviteten av elektrisk gjerde, formidling og kommunikasjon.
Oppgave 1.1: Litteraturgjennomgang og kunnskapskartlegging.
Oppgave 1.2: Beskrivelse av erfaringer fra både leverandører (Harbour AS) og brukergrupper (oppdrettere). Hensikten er å identifisere begrensninger (teknologiske og biologiske) ved bruk av dagens løsninger av elektrisk gjerde som barriere mot lakselus på oppdrettsanlegg under ulike miljøforhold (salinitet, strømforhold og årstidsvariasjoner).
Oppgave 1.3: Oppdatering av nåværende kunnskap om effektiviteten av elektrisk gjerde, formidling og kommunikasjon.
AP2: Fysiologisk grunnlag for respons hos lakselus i laboratoriestudie
AP-leder: Dylan Shea
Deltakere: Pradeep Lal, I-Hao Chen, Trond Einar Isaksen, Simon Menanteau-Ledouble og Knut W. Vollset
Deltakere: Pradeep Lal, I-Hao Chen, Trond Einar Isaksen, Simon Menanteau-Ledouble og Knut W. Vollset
Målsetting: Undersøke lakselusens respons på varierende styrke av elektriske felt ved ulik saltholdighet for å bestemme de mest effektive elektriske feltstyrker mot lakselus som kan tilpasses ulike fjordmiljø.
Oppgave 2.1: Vurdering av dødelighet hos målarter (lakseluslarver) og ikke-målarter (zooplankton) ved ulike elektriske feltstyrker.
Oppgave 2.2: Molekylær respons hos lakselus: stressrespons, celledød, utvikling, lyssansing, bevegelsesatferd, vertsbinding, metabolisme og endokrin regulering.
Oppgave 2.3: Medfødt respons på lys: Lokomotiv aktivitet, grad av preferanse for lys og prosentandel lus med nedsatt lysattraksjon etter behandling med elektromagnetiske pulser.
Oppgave 2.4: Dataanalyser og rapportering.
AP3: Vurdering av infeksjonsgrad til lakselus som er påvirket av subletale nivåer med elektrisk strømfelt
AP-leder: Simon Menanteau-Ledouble og Trond Einar Isaksen
Deltakere: Helena Hauss, Renee Bechmann, Alan LeTressoler, Pradeep Lal, I-Hao Chen og Knut W. Vollset
Deltakere: Helena Hauss, Renee Bechmann, Alan LeTressoler, Pradeep Lal, I-Hao Chen og Knut W. Vollset
Målsetting: Undersøke smittsomhet og virulens hos lakseluslarver (copepoditter) etter eksponering for subletale nivåer av elektriske felt.
Oppgave 3.1: Klargjøring av smitteforsøk med ulike grupper lakseluslarver (eksponert/ ikke-eksponert) og post-smolt laks.
Oppgave 3.2: Kvantifisering av infeksjonsraten til de ulike gruppene med lakselus ved hjelp av algoritmebasert atferdsobservasjon.
Oppgave 3.3: Bestemme infeksjonsraten og smittesuksess til lakselus gruppene ved hjelp av visuell observasjon; telling av lus i ulike stadier ved endt forsøk.
Oppgave 3.4: Måle immunrespons hos fisk smittet med ulike grupper lakselus.
Oppgave 3.5. Dataanalyser og rapportering.
Resultatene er svært relevante for oppdrettsnæringen. Det vil derfor bli lagt spesiell vekt på at resultatene skal være umiddelbart tilgjengelige for interessentene, både teknologiutviklere og oppdrettsnæringen. I den tidlige fasen vil prosjektet og prosjektets mål bli presentert i media rettet mot oppdrettsnæringen (Kyst.no og iLaks). Presentasjoner av foreløpige eller endelige resultater på nasjonale (Frisk Fisk, Havbruk) og internasjonale konferanser (Aquaculture Europe).
Resultatene vil bli publisert i relevante internasjonale fagfellevurderte tidsskrifter (åpen tilgnag/preprint) der 3 manuskripter er planlagt i løpet av prosjektperioden. Resultatene vil også bli formidlet gjennom relevante populærvitenskapelige kanaler som Norsk Fiskeoppdrett, Kyst.no/iLaks med referanser til publikasjonene i vitenskapelige tidsskrifter. Sluttrapporten vil sammen med en populærvitenskapelig rapport bli presentert for FHF og for relevante interessenter i et dialogmøte/interessentmøte i regi av NORCE.
Resultatene vil bli publisert i relevante internasjonale fagfellevurderte tidsskrifter (åpen tilgnag/preprint) der 3 manuskripter er planlagt i løpet av prosjektperioden. Resultatene vil også bli formidlet gjennom relevante populærvitenskapelige kanaler som Norsk Fiskeoppdrett, Kyst.no/iLaks med referanser til publikasjonene i vitenskapelige tidsskrifter. Sluttrapporten vil sammen med en populærvitenskapelig rapport bli presentert for FHF og for relevante interessenter i et dialogmøte/interessentmøte i regi av NORCE.