– Denne forskninga er grensesprengende, sier forsker Eirik Svendsen, og drar opp en godbit av lomma. Den 47 mm lange sylinderen ser beskjeden ut, men er sannsynligvis det mest avanserte implantatet som noensinne er laget til bruk i fisk.
Med «denne forskninga» mener forskeren ulike prosjekter under paraplyen RACE, altså tilknyttet forskningskonsesjonene til SINTEF Ocean. I merder som er i vanlig drift tester SINTEF Ocean ut nye metoder og ny teknologi som kan sikre bedre fiskevelferd. Implantatet som Svendsen har utviklet er én av flere teknologiløsninger som er under videreutvikling.
– Oppdrettsnæringa trenger å vite hvordan fisken har det, men næringa har begrensede muligheter til å undersøke dette på individnivå. Derfor må vi ta ny teknologi i bruk for å finne løsninger, sier Eirik Svendsen i en pressemelding.
Må kjenne normalen for å se avvik
Eksisterende teknologi kan observere og innhente data om hvordan fisken i en merd oppfører seg – det forskerne kaller adferd på populasjons- og gruppenivå. For å kunne avdekke avvik fra vanlig adferd, trengs det kunnskap om hva som er normalen. Teknologi og metoder for å innhente dette datagrunnlaget, er noe av det SINTEF Ocean utvikler.
– For å kunne tolke det vi observerer i en populasjon, må vi se på individets adferd i en gitt kontekst. I realiteten trenger vi en «skog» av data om ulike sider ved fisken før vi kan vikle det hele fra hverandre og finne ut det vi vil vite, sier Svendsen. Det nevnte implantatet kan innhente mye data – mer enn noen eksisterende løsning.
Slimlaget måles
Vi skal komme tilbake til dette, men la oss først se på et par andre nye metoder som kan brukes for å bli klokere på hvordan fisken har det. Én kjent indikator på fiskevelferd er tykkelsen på mucus, dette laget som gir fisken et skinn vi oppfatter som litt slimete. Mucus er en seig barriere mellom fisken og omgivelsene, og beskytter godt mot virus og bakterier hvis den er intakt. Men håndtering i sammenheng med ulike operasjoner, luseangrep, eller stress forårsaket av trenging, kan påvirke tykkelsen til fiskens mucuslag. En sjekk av tilstanden på mucus kan gi en del svar på hvordan fisken har det og om den er ekstra sårbar for sykdom eller andre plager.
Eirik Svendsen. Foto: Daniel Gløsen, Sintef Ocean.Å måle mucuslaget på avlivet fisk inne på en lab, er enkelt. Men hvordan kan vi få målt dette mens fisken lever? En ny metode er under utprøving og viser foreløpig lovende resultater.
– Med en mikroskopliknende sensor som benytter refleksjon av lys til å tallfeste lagtykkelse, kan vi måle de svært tynne sjiktene. En nøyaktig måling er bare mulig å få til hvis fisken ligger stille, men vi trenger ikke å avlive den, det holder med en kortvarig bedøvelse. Denne nye målemetoden kan åpne for en helt ny bruk av mucus som velferdsindikator, sier Mats Mulelid, som har vært sentral i utviklinga av sensoren.
Bedre planleggingsverktøy
Operasjoner som avlusing, notvask eller trenging før slakt er en del av hverdagen i oppdrettsnæringa. Alle slike operasjoner må times opp mot værforhold for å kunne gjennomføres på en mest mulig skånsom måte for fisken – og en trygg måte for folk. Å utvikle beslutningsstøtte for planlegging, eller lage et verktøy som gjør at man har bedre kontroll og oversikt når en operasjon skal gjennomføres, er derfor også et tiltak for bedre fiskevelferd.
I prosjektet Digitalcage, utvikler SINTEFs forskere et system som kan gi nettopp beslutningsstøtte og mulighet til å overvåke operasjoner. I en digital representasjon, eller en digital tvilling, av et oppdrettsanlegg, kan en operatør på land observere tilstanden – i sanntid. Fordi det også er mulig å trekke inn vær- og bølgemeldinger og historiske data for produksjon i denne modellen, blir det mulig å simulere hvordan en operasjon vil forløpe – gitt at den gjennomføres under de forholdene som er i vente de neste dagene. I den digitale tvillingen kan man teste ut ulike mulige løsninger for operasjonen, og finne ut på forhånd hva som vil være mest gunstig for folk og fisk. Dette skjer ved en kombinasjon av målinger fra sensorer og beregninger basert på det forskerne kaller numeriske modeller.
Nye muligheter med avansert implantat
Å utvikle og teste utstyr som brukes til datafangst, er viktig grunnarbeid og helt nødvendig for å kartlegge om og hvordan fiskens velferd, helse og vekst blir påvirket av ulike faktorer i omgivelsene. I et pågående prosjekt som heter RACE Welfare, ser forskerne på om det spiller noen rolle hvordan merdene er utformet, eller hvordan de er plassert internt i en lokasjon. Oppfører fisk fra samme gruppe seg ulikt om de blir plassert i ulike merder – og i så fall hvorfor?
Adferden kan måles på ulike vis, for eksempel med Eirik Svendsens nyutviklede implantat. I den 47 mm lange sylinderen med en diameter på 13 mm finnes foruten batteri, minnekort, og en microcontroller, måleredskaper for oksygeninnhold i blodet, hjerterate, aktivitet, kompassretning og temperatur.
– Det har aldri tidligere vært mulig å fange inn all denne dataen samtidig. Det gir oss helt nye muligheter for eksempel til å møte kravene om at nye metoder skal testes med tanke på fiskevelferd før de tas i bruk. Vi trenger høyere oppløsning på velferdsskalaen, slik at vi har sikre målinger mellom dårlig velferd – død og god velferd – levende, sier Svendsen, som ser for seg en fremtidig løsning der et utvalg fisk i hver merd utstyres med implantater som via målinger kan gi en score assosiert med velferd.
Må funke i den virkelige verden
– Det vil ikke nødvendigvis være hensiktsmessig å forholde seg til den nøyaktige scoren, men på bakgrunn av den kunnskapen vi har, kan det settes en grense for akseptabel score ved å la microcontrolleren i implantatet analysere dataen og gi beskjed dersom scoren kommer under denne grensa. Det ville gitt røkterne en tydelig beskjed om at de må søke etter årsaken og sette inn tiltak for å bedre velferden i merden der alarmen har gått.
Det er ennå et stykke frem til dette fremtidsbildet. I første omgang skal forskerne i prosjektet RACE TAG videreutvikle designet på implantatet, teste det grundig på fisk i svømmetunnel og gjennomføre datafangst i merden.
– Det er et viktig poeng at de nye målemetodene skal kunne brukes i fullskaladrift ute på anlegg. Det er mye fiffig som kan gjennomføres inne på et laboratorium, men vi vil måle sammenhengen mellom fysiologi og adferd i fiskens virkelige verden, sier Svendsen.
