En åtte måneder lang studie ved Dalhousie University viste betydelig lavere konsentrasjoner av geosmin, redusert oksygenforbruk og en mer stabil respons på driftsforstyrrelser i et RAS for atlantisk laks med Moleaers nanobobleteknologi.
For resirkulerende akvakultursystemer (RAS) blir stabil vannkvalitet stadig viktigere når produsenter ønsker å øke produksjonen uten å øke forbruket av energi og oksygen eller gjøre vannbehandlingen mer kompleks.
Ny forskning fra Dalhousie University gir et nærmere innblikk i hvordan oksygennanobobler kan bidra.
Under et nylig webinar i regi av European Aquaculture Society (EAS) presenterte Theresa Afi, forsker ved Centre for Water Resources Studies ved Dalhousie University, resultater fra en åtte måneder lang studie som sammenlignet to RAS for atlantisk laks: ett med Moleaers nanobobleteknologi og ett med konvensjonelle oksygendiffusorer.
Forskerne ønsket i utgangspunktet å undersøke om oksygennanobobler kunne redusere geosmin, et stoff med jordaktig smak og lukt som kan akkumuleres i RAS-vann og påvirke smaken på fisken.
Resultatene viste en tydelig forskjell.
RAS-anlegget med nanobobler hadde i gjennomsnitt 82 % lavere konsentrasjoner av geosmin sammenlignet med kontrollsystemet.
I kontrollsystemet varierte geosminkonsentrasjonene fra omtrent 3 til 15 nanogram per liter gjennom studien. I RAS-anlegget med nanobobler var konsentrasjonene stort sett under deteksjonsgrensen. Når geosmin ble påvist, lå konsentrasjonene på omtrent 3–5 nanogram per liter.
Dette er viktig fordi mennesker kan registrere geosmin ved svært lave konsentrasjoner. I kommersiell produksjon kan håndtering av geosmin kreve at fisken holdes i rent vann før slakting for å redusere uønsket smak. Det krever ekstra tid og vann og kan øke produksjonskostnadene.
Studien var utformet for å undersøke ikke bare om geosmin kunne reduseres, men også hva som kunne ligge bak resultatene.
Et av de mest interessante funnene kom etter en formalinbehandling under studien.
Formalin brukes i akvakultur for å bekjempe smittestoffer, men som desinfeksjonsmiddel kan det også påvirke mikrobielle samfunn i et RAS.
Etter behandlingen registrerte forskerne en betydelig økning i nitrittnivået i kontrollsystemet. RAS-anlegget med nanobobler opprettholdt til sammenligning relativt stabile nitrittnivåer.
Dette førte til at forskerne undersøkte nærmere om nanobobler kunne påvirke mikrobielle samfunn og biologisk nedbrytning i systemet.
De foreløpige mikrobielle dataene viste små forskjeller mellom de to systemene, blant annet i bakteriegrupper som tidligere forskning har knyttet til produksjon og nedbrytning av geosmin.
Afi var tydelig på at resultatene ikke er tilstrekkelige til å fastslå en årsakssammenheng. Det er behov for mer målrettet forskning for å forstå nøyaktig hvordan nanobobler eventuelt påvirker arter som produserer eller bryter ned geosmin.
Resultatene peker likevel på et interessant område for videre forskning.
Forskerne undersøkte også oksygenforbruket.
I løpet av en 44-dagers måleperiode brukte RAS-anlegget med nanobobler omtrent 40 % mindre oksygen enn kontrollsystemet med konvensjonelle oksygendiffusorer.
Forskerne har foreløpig ikke kvantifisert nøyaktig hvor i systemet denne reduksjonen i oksygenforbruk oppstår, eller beregnet effektiviteten i oksygeninnløsningen. Funnet viser spesifikt til mengden oksygen som ble tilført fra gasskilden for å opprettholde systemene.
Webinaret sammenlignet også funnene fra Dalhousie med resultater fra kommersielle RAS-anlegg som bruker Moleaers nanobobleteknologi.
Ved et postsmoltanlegg med RAS i Chile ble totalt suspendert stoff (TSS) redusert fra omtrent 17 mg/L til under 5 mg/L. Sulfidkonsentrasjonen ble redusert fra omtrent 20 mg/L til under 10 mg/L, samtidig som operatørene observerte mindre skum og bedre vannklarhet.
Ved et RAS-anlegg for atlantisk laks i ferskvann i Norge registrerte operatørene 30 % lavere turbiditet etter 50 dager, 67 % redusert ozonbehov og en økning på mer enn 60 % i nitrifikasjonsraten i biofilteret.
Resultatene fra de kommersielle anleggene dokumenterer ikke mekanismene som undersøkes ved Dalhousie, men de gir nyttig kontekst. Både forskningsresultatene og dataene fra kommersiell drift peker mot at nanobobler kan ha en effekt som går utover oksygenering alene.
I EAS-webinaret presenterer Afi forskningsresultatene fra Dalhousie, sammen med data fra kommersielle RAS-anlegg presentert av Jan-Eric Haagensen, General Manager i Moleaer AS og Senior Director for Scandinavia.
Se hele webinaret for å lære mer om Dalhousie-studien, resultatene fra kommersielle RAS-anlegg og spørsmålene forskerne nå undersøker videre knyttet til geosmin, mikrobiell aktivitet, vannkvalitet og biofilterytelse.