Til hovedinnhold

Avslører sulten laks med lydbølger

Fôr utgjør omkring 50 prosent av utgiftene ved oppdrett av laks. Men hvordan kan vi vite om laksen er sulten eller mett? Forskere har tenkt nytt for finne svar. Resultatet ble mindre svinn og forurensing – og nok mat til laksen.
SINTEF har en av få forskningsinfrastrukturer i verden som er spesialisert på å utvikle og teste ny havbruksteknologi i fullskala. Her testes det lydbaserte fôringssystemet SICA. Foto: Magnus Oshaug Pedersen
SINTEF har en av få forskningsinfrastrukturer i verden som er spesialisert på å utvikle og teste ny havbruksteknologi i fullskala. Her testes det lydbaserte fôringssystemet SICA. Foto: Magnus Oshaug Pedersen

De siste årene har oppdrettsnæringa jobbet hardt med å redusere kostnadene og effektiviteten i produksjonen. Fôrkostnaden er omkring 50 prosent av utgiftene ved oppdrett av laks.  Mye penger kan altså spares på å fôre riktig.

Samtidig er det like viktig å sikre dyrevelferden og redusere miljøavtrykket til en av de største næringene i Norge. Nå har forskere utviklet en løsning som tar i bruk både hydroakustikk, altså lydbølger under vann, og kunstig intelligens for å fore så presist som mulig.

Akkurat nok

– Det er flere gevinster forbundet med å gi fisken mat når den faktisk er sulten, og stanse når den er mett, sier Eleni Kelasidi forsker ved SINTEF Ocean. Det går mindre fôr til spille og det blir mindre forurensning under merdene. Viktige tiltak som bidrar det til mer bærekraftig oppdrett.

Men hvordan vet man at fisken i oppdrettsmerdene er sulten og når den er mett?  Dette har både forskere og oppdrettere forsøkt å finne svar på siden oppdrettseventyret startet, uten å komme helt i mål.

Studerer fiskens oppførsel

I næringa har det lenge vært brukt videostudier av fisk i merder for å kunne overvåke fiskens oppførsel, også når den får mat.

– Ulempen er at kameraovervåking dekker bare et lite utsnitt av merden og man ser få av de opp til 200 000 individene som kan være der, sier Kelasidi.

Video-overvåking har derimot vist oss at hele fiskepopulasjonen endrer oppførsel i forbindelse med foring. Den gjør både horisontale og vertikale bevegelser og endrer både hvor raskt og dypt den svømmer.

Mikrofonen som skal ut merden er en del SICA, et automastisk forsingssytem basert på akustiske signaler. Denne skal henge ned i merdene fra blåsa. Foto: Hamid Er-Rachdi og Rosa Martínez (CTN)

Denne adferdsendringen er utgangspunktet for et nytt, automatisk foringssystem utviklet av det spanske forskningsinstituttet CTN. Systemet, Smart System For Feeding Control (SICA), er rett og slett et system som tolker lyden fra fiskepopulasjonen

Kunstig intelligens og lyd

– Vårt system kombinerer flere forskjellige teknologier, sier Rosa Martínez Álvarez-Castellanos, som jobber med forskning og utvikling i CTN. – Det er passive akustiske sensorer, kunstig intelligens og maskinlæring, kombinert med direkte videoovervåking. Informasjonen som samles inn via en overvåkningsenhet i merdene, sendes trådløst til foringsflåten der en kontrollenhet bruker algoritmene til å styre foringsenheten.

Forskningsinstituttet har hentet kunnskap om konseptet på anlegg i Middelhavet, der det drives oppdrett av havabbor. Denne arten er annerledes enn laks og selve oppdrettsforholdene er mye tøffere. For å verifisere at konseptet fungerer under andre forhold og «trene» systemets algoritmer, dro de til Frøya på Trøndelagskysten og SINTEF ACE som er et fullskala havbrukslaboratorium.

SINTEF ACE er et fullskala havlaboratorium som ligger i Rataren, på Frøya. Her kan forskere og samarbeidspartnere utføre prosjekter i kontrollerte og reelle situasjoner.  Foto: Magnus Oshaug Pedersen.

– Vi er en av få forskningsinfrastrukturer i verden som er spesialisert på å utvikle og teste ny havbruksteknologi i fullskala, sier Kevin Frank som er leder av SINTEF ACE.

Brukerne kommer fra hele verden og er stort sett forskere og selskap som har behov for å gjøre praktiske forsøk og tester under mest mulig kontrollerte og realistiske forhold. Gjennom prosjektet AquaExcel 2020 – Transnational Access, om smart foring av laks, har CTN adgang til SINTEF ACE sine fasiliteter.

Maskinene lærte å forstå laksen

I løpet av forsøkene på oppdrettsanlegget utenfor Frøya trente forskerne systemet til å forstå laksens bevegelser. 
Akustiske sensorer lyttet til lydene fra fiskene i merdene. Ved å gjennomføre forskjellige foringsforsøk, inkludert analyser av videoovervåking, finjusterte forskerne algoritmer som kontrollerte foringsautomatene.
Slik kan systemet fange opp når fisken er sulten og når den er mett, og dermed starte og stoppe foringen på riktig tidspunkt.

Avgjørende forskningsfasiliteter

For Rosa Martínez Álvarez-Castellanos og hennes spanske kollegaer var adgangen til SINTEF ACE på Frøya helt avgjørende for å få gode resultater.

Her er to representanter fra CTNAVAL i ferd med å sette opp SICA, et nytt automatisk foringssystem i en av merdene til SINTEF ACE. Foto: Hamid Er-Rachdi og Rosa Martínez (CTN)

– Gode testfasiliteter er veldig viktig for at vi skal gå gode resultater, og i disse barske omgivelsene fikk vi testet ut enhetene i forskjellige værforhold og med riktig foringsutstyr. Resultatene verifiserte at konseptet vårt fungerer.  

– Fasiliteter som båter som kunne bidra med å sette opp systemene, og rask trådløs kommunikasjon bidro til at vi fikk testet systemet grundig. God internettforbindelse gjorde at vi kunne utvide samarbeidet mellom CTN i Spania og systemet (SICA) i Norge under forsøket, sier Álvarez-Castellanos.

For Eleni Kelasidi er dette et godt bevis på at havbrukslaboratoriet tilrettelegger for fullskalatesting og forskning på høyeste nivå.

– Høyt kvalifiserte medarbeidere er en viktig årsak til at vi får det til, sier hun. SINTEF ACE vil også i framtiden være åpent for internasjonale forskere gjennom AquaExcel 3.

Av Anne-Lise Aakervik for Gemini.no
onsdag 6. januar 2021
Seniorforsker
+47 451 85 796