SINTEF 与陆上养鱼设施相关的一个主要挑战是充分控制微生物条件和化学水质
迪格拉斯项目将对此进行调查
这就是未来陆基渔场的样子
信用:AKVA集团 陆上养鱼对鱼类和环境都有很多好处
在传统的近海农场，鱼很容易受到海虱和传染病的侵袭
现代陆基水产养殖系统能够在内陆国家提供当地鱼产品
为了促进更广泛的陆地鱼类养殖，研究人员正在利用国际合作、人工智能和先进的分析方法
SINTEF大学的高级研究科学家罗曼·内策说:“挪威以前在陆地水产养殖方面有很多经验，现在生活在挪威网箱中的大部分鲑鱼都是在这样的设施中出生和长大的。”
“过去20年来，挪威在最先进的循环水养殖系统的陆上鲑鱼养殖领域积累的知识在国际上极具吸引力，特别是在其他鱼种的养殖方面
他说:“这种封闭的陆地设施，水在其中循环，使得鱼几乎可以在任何地方生产，尤其是靠近市场的地方。”
其中的一个例子是德国的淡水合作机构，该机构通过所谓的“零水交换”(RAS)设施为中欧当地客户生产鱼类，该设施由可再生能源供电，使用不含野生鱼类成分的可持续饲料
因此，这种类型的生产系统不仅生态友好，而且有助于保护野生鱼类种群
今天，当大量的鱼被空运到很远的地方时，RAS设施提供了一个可持续的选择
然而，陆上养鱼并非没有挑战
该部门面临着大规模死亡和带有泥土味道的鱼肉，因为陆基设施的生物条件难以控制，而且非常年幼的鱼对水质差很敏感
在最坏的情况下，成千上万的鲑鱼可能会相对突然地死去，如果我们考虑到出售完全生长的鲑鱼可能产生的利润，这可能会导致重大损失
研究推动发展 国际保险部门要求运营商做出更大努力来缓解水中生物条件造成的问题
这就是为什么一个新的欧洲研究项目，称为数字资源，目前正试图解决一些与陆地鱼类养殖相关的挑战
该项目由SINTEF海洋协调，涉及来自五个不同国家的11个研究伙伴的参与
挪威的代表是研究伙伴挪威生命科学大学(NMBU)、水产养殖研究中心乐泰、技术供应商阿克瓦集团和SINTEF
“该项目将密切关注五种鱼类在RAS设施中的养殖情况，”内策说
“国际项目联合体打算研究鱼类和设施水中的微生物群落
他说:“我们的目标是设计策略来改善水质，开发传感器，并利用摄像系统和人工智能来研究鱼类福利。”
苛刻的微生物学 如今，与陆基RAS设施相关的一个主要挑战是对微生物条件和化学水质的充分控制
单个设施内也可能出现重大变化
还包括许多不同的物理组件，如机械过滤器、生物过滤器、去除二氧化碳的除气器，以及养鱼的“鱼缸”
“这就是为什么有效的水处理和稳定的微生物条件是这些设施负责任和可持续生产的关键，”内策解释说
作为该项目的一部分，将使用下一代和第三代基因测序技术研究RAS设施内的微生物群落和鲑鱼、北极红点鲑、鲷鱼、欧洲鲈鱼和塞里奥拉鱼的皮肤和鳃上的微生物群落
该项目的工业合作伙伴莱特西、挪威泰达尔水产养殖场、淡水合作组织和仙女座菌株集团正在为该研究项目提供鱼类，并提供其养鱼场基础设施
“我们的目标是识别对维持充足的水质很重要的细菌种类，同时也识别那些可能对鱼类健康构成威胁的细菌种类，”内策说
“这项工作由我在SINTEF·德尼·里比契奇的同事领导，他是绘制水生环境中微生物群落图的专家
他补充道:“里比奇正与德国比勒费尔德大学的研究人员密切合作，该大学提供测序技术和生物信息学方面的专业知识。”
人工智能和机器视觉检测疾病和水污染 海水养殖设施中大量死亡的风险非常大
这是因为海水含有硫酸盐，高毒性的硫化氢(H2S)可以由某些细菌的活性形成，这些细菌通常在水中和生物膜中天然存在
这些细菌的数量和活性水平将使用分子生物学方法进行分析，如实时定量和数字聚合酶链反应
“H2S，或者说硫化氢，已经被反复强调为RAS设施中大量死亡的原因，”内策说
罗曼·内策说:“这是因为在鱼显示出明显的中毒迹象之前，我们目前还没有鉴别H2S的分析方法，到那时通常已经来不及拯救它们了。”
“因此，这个项目的一个关键目标是设计一种方法，通过开发一种基于纳米材料技术的便携式传感器来监测毒素的形成，这种传感器有助于进行精确的H2S分析，甚至是超低浓度的分析
这项工作是由我们在布拉加INL的葡萄牙研究同事领导的
该项目还将使用水下摄像系统来监控鱼类的行为
不适和压力通常会导致鱼改变它们的行为，表现为不同的游泳模式，或者鳃和/或尾巴跳动频率的偏差
“我的研究同事Bjarne Kvastad已经建立了一个水下摄像系统来监控鱼类的行为，”Netzer说
“通过使用人工智能，我们希望识别行为变化的早期迹象，以应对不断恶化的环境条件，”他说
其目的是开发一种早期预警系统，在鱼类受到伤害之前，根据水质变化发出警报
研究人员希望人工智能将使他们能够在早期看到鱼是否因硫化物中毒等原因而感到不适
类似的算法已经被开发出来，并在传统的鲑鱼圈进行了测试，现在将被用于在封闭的RAS设施中监控鱼类
Netzer补充说，在大多数情况下，鱼在这种设施中享有良好的福利条件，不仅仅是因为它们没有虱子等寄生虫，以及传统养殖鱼可能遭受的有毒藻类
他们还生活在一个水质适合他们需求的环境中
希腊帕特雷大学的研究人员也将研究这种鱼的健康状况
去除泥土污染 另一个问题是，在屠宰之前一直保存在陆基RAS设施中的鱼经常会产生带有泥土味道(所谓的异味)的肉，这是市场所不能接受的
这通常意味着鱼在屠宰前必须在流通池中停留几周进行“净化”，这大大增加了生产成本
问题在高脂肪含量的物种中最为严重，如北极红点鲑、鳟鱼和鲑鱼
根据内策的说法，研究人员确信，通过与芬兰LUT大学的水处理专家合作设计新的水处理方法，他们也能够解决这个问题
组合生产系统的理想选择 封闭式养鱼设施的另一个优点是，产生的废物可以在所谓的水产养殖系统中用作肥料，包括水产养殖和水培相结合，或者用于培育新的生物资源，如猪鬃虫、海参、贝类或海藻
“我们已经有了养鱼和蔬菜生产相结合的例子，”内策说
“这是有效的食品生产和资源的有效利用，这是一个概念，将作为一个姐妹项目的一部分进行探索，”他说
大数据 从水质数据到脱氧核糖核酸序列和视频，数字栅格项目将产生大量各种各样的数据
NMBU将领导整理这些数据的工作，并确保RAS设施中的鱼类养殖能够优化数字化，以改善运营控制
这是项目合作伙伴AKVA集团将发挥重要作用的地方，因为该公司专门从事水产养殖技术和相关专业知识
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