Smoltpro- Malin Rosengren-Göteborgs Universitet

Smoltpro- Malin Rosengren-Göteborgs Universitet

SMOLTPRO- Aim - Research on sustainable smolt production - Develop ecologically and ethically sound methods for supplementary rearing of salmonids

Kompensationsodlad lax Sea Migrate River Överlevnad ½ av vild fisk, (Imsa) Hatchery River Sea 1-2 years River Hatchery Sea Hatchery River Migrate

Vad orsakar den låga återvandringen? Predator & och bytesnaiva Morfologiska skillnader - Fenskador - Storlek (Låg migrationsmotivation?) Stressfylld miljö? Låg sjukdomsresistans?

Spörsmål Onormalt hög täthet (densitet) Påverkar sociala strukturer & stressnivåer Onormalt feta fiskar Påverkar motivation att migrera Strukturer (skydd) i tankarna skapar en mer komplex och naturlig miljö Positivt för sociala strukturer, beteende & stressnivåer Förändringar i odlingsmiljön Skapa en mer vildlik och robust fisk Förändringar - Minskad densitet - Minskat fett i foder - Miljöberikning (struktur/skydd)

SMOLTPRO Full-scale hatchery model systems Ims

SMOLTPRO-studier Studie I Reducerad densitet & fettinnehåll (migration, återvandring) Full-scale study Studie II Miljöberikning (stressfysiologi, beteende) Studie III Miljöberikning i olika densitet (stressfysiologi, barriärfunktion, migration)

Studie I- Reducerad täthet & fett - 6600 fiskar (2x2 design) - Vilda föräldrar - Sattes i behandling i Juli och släpptes som 1 års smolt (Maj) 15% 9% 15% 9% HDHF HDLF LDHF LDLF x2 x2 x6 x6 200 fish/m2 68 fish/m2

Experimentell tidslinje 2011-2012 11/10 8/3 2/4 11/4 17/4 25/4 25/4 28/4 9/5 Gill n=12 Blood Gill n=12 Blood Gill n=12 Blood Gill n=12 Gill n=12 Blood Gill n=12 Blood Gill n=12 Blood n=12 Blood Gill Migration n=120 2013 Återvandring

Frequency (# fish) Resultat-Tillväxt (Mars) HDHF LDHF HDLF LDLF Lenght

Frequency (# fish) Fenskador (April) High Density Low Fat High Low Fin damage Hoyle et al. 2007

Experimentell tidslinje 2011-2012 11/10 8/3 2/4 11/4 17/4 25/4 25/4 28/4 9/5 Gill n=12 Blood Gill n=12 2013 Återvandring Blood Gill n=12 Blood Gill n=12 Gill n=12 Blood Gill n=12 Blood Gill n=12 Blood n=12 Blood Gill Fat samples n=12 Migration n=120

Condition factor Cortisol ng/ml Na/K-ATPase (mmol ADP. h -1. mg prot -1 ) Smoltfysiology 50 40 30 20 10 8 6 4 2 0 Oct 0 149March 174 183 197 April 200May 211 0 Oct 0 149March 174 183 April 189 197May 211 1,3 1,1 0,9 Ingen skillnad i fysiologiska smoltkaraktärer! 0,7 145Oct 165March 185April 205 May

Migration & Återvandring Släpptes 8/5 2012 Below trap: 6000 individer 1500/behandling 1 km above trap: 120/behandling

Migration-Ims HDHF 50% 120/Behandling LDHF 50% HDLF 30% Effekt av fettinnehåll på migration! LDLF 30%

Mgration probablility Migration-Ims High Fat Low Fat High density Low density Stark storlekseffekt! HF- Högre migrationsandel förklaras av större kroppsstorlek Med längd som covariate Effekt av densitet Stora fiskar i låg densitet Migrerar mest! Lenght (mm)

Återvandring hösten 2013 HDHF 1,18% LDHF 1,35% HDLF 0,5% Trend LD bättre (p=0,06) HDLF lägre återvandring (storlekseffekt?) LDLF 1,34% -To be continued...2014

SMOLTPRO-studier Studie I Reduced täthet & fettinnehåll (migration, return rates) Full-scale study Studie II Miljöberikning (stressfysiologi, beteende) Studie III Miljöberikning i olika täthet (stressfysiologi, barriärfunktion, migration)

Studerat fysiologi och beteende Beteende Hjärna Hypothalamus Fenskador Hypofys Huvudnjure ACTH Kromaffina celler Interrenala celler Katekolaminer Stress Kortisol Smoltutveckling Tarmbarriären Sekundär stressmarkör

Studie II- Miljöberikning Standard: Barren(B) Enriched I: Tubes (T) Enriched II: Shredding (S) -0+ (vilda föräldrar) -80 ind/1m² -160 ind/behandling x2 x2 x2 -Majoritet Upper mode fisk Näslund et.al 2013

Experimentell tidslinje Sep Nov Mars Maj Start Fenskador n=alla Bloodprov Stresstest n=12 Skyddsökbeteende n=20 Fenskador n=alla

Fenskador Fin damages (Nov-May) 2 1 0-1 Change in Fin Score

Cortisol (ng/ml) Cortisol (ng/ml) Kortisol Kortisol Stressmarkör Smoltutveckling Basal Stress

Proportion fish sheltering Skyddsöksbeteende 1 h

Studie III- Miljöberikning & täthet High density No shelter (HDNS) Low density No shelter (LDNS) High density Shelter (HDS) Low density Shelter (LDS) - 0+ (vilda föräldrar) - Låg täthet 50/m² - Hög täthet 150/m² x3 x3 x3 x3-300 ind/behandling (LD) - 800 ind/behandling (HD)

Experimentell tidslinje Sep Dec Jan Feb Maj Maj Start Blodprov n=18 Blodprov n=18 Blodprov In-tank stresstest n=18 Skyddsök n=60 Fenskador n= Alla Blodprov Tarmbarriären n=12 Skyddsök n=60 Migration n= 180

Frequency (# fish) Final body lenght (mm) Tillväxt & Fenskador LDNS HDNS HDS LDS Sämre tillväxt i shelter tanks I No shelter tanks var tillväxt beroende av täthet (LD bättre) Initial body lenght (mm) No Shelter Shelter High Density Mer fenskador i HD & NS Fin damage Low Density

C o rtis o l (n g /m l) Kortisol (Basal) Kortisol Stressmarkör Smoltutveckling 3 0 2 5 * H D N S H D S L D N S 2 0 L D S 1 5 1 0 5 0 D e c J a n F e b M a y

C o rtis o l (n g /m l) Kortisol (Stress) Inducerad stressor (2 min) Ljud & Vibration Blodprov 6 0 5 0 b b N o S h e lte r S h e lte r 4 0 c 3 0 c 2 0 1 0 a a a a 0 B a s a l S tre s s H ig h D e n s it y B a s a l S tre s s L o w D e n s it y

Cumulative mortality % Tidigare studier Atlantlax: Stress, tarmbarriären & sjukdomsresistans Transepithelial Resistance (Ω*cm²) Mild kronisk stress- FW ostressad stressad Virus challenge- SW stressad ostressad Days Sundh et.al 2010 Fridell et.al 2007

T E R ( *cm - 2 ) T E R ( *cm - 2 ) Tarmbarriären P r o x im a l In te s tin e L y s in e u p ta k e ( n m o l* m in - 1 * c m -2 ) 0. 5 a N o S h e lte r Transepithelial Resistance (Ω*cm²) 1 5 0 1 2 5 1 0 0 7 5 5 0 2 5 0 P r o x im a l In te s tin e * H i g h D e n si ty Proximaltarm 0. 4 0. 3 0. 2 0. 1 0. 0 L o w D e n si ty 1 5 0 N o S h e lte r 1 2 5 S h e lte r b 1 0 0 7 5 5 0 2 5 a b H i g h D e n si ty Distaltarm D is ta l In te s tin e 0 H i g h D e n si ty L o w D e n si ty * a b L o w D e n si ty S h e lte r N o S h e lte r S h e lte r

Proportion sheltering Skyddsökbeteende II Feb HDS LDS HDNS LDNS May HDS LDS HDNS LDNS

Migration HDNS 29% 180/Behandling LDNS 32% HDS 15% Hög densitet & skydd migrerar sämre! LDS 24%

Migration probability Migration High Density Low Density No Shelter Shelter Storlekseffekt! HD & S sämre oberonde av storlek Lenght (mm)

C o rtis o l (n g /m l) Konklusion Tillväxt & Fenskador - Skydd påverkade tillväxt negativt Mindre aktiva - Låg densitet minskar fenskador - Skydd minskar fenskador Mindre interaktion/aggression 3 0 2 5 2 0 1 5 1 0 5 0 * D e c J a n F e b M a y H D N S H D S L D N S L D S Stressmarkörer - Höjningar av stresshormon i NS (LD) (inom tank interaktion/yttre störningar) - Skydd skyddar mot yttre störning Ökad välfärd - Låg densitet Positiva effekter på tarmbarriären Sjukdomsresistans Beteende - Skydd ökar skyddsöksbeteende (inte in HD) - Låg motivation att söka skydd hos pre-smolt - Lågt fetthalt har negativa effekter på migration Storlek viktigt (1års) - HDS har negativa effekter på migration Beteende/Förstärkt täthetseffekt? - Stora fiskar migrerar bäst!

Spörsmål Onormalt hög täthet Påverkar sociala strukturer & stressnivåer Ja! Fenskador, Migration, Tarmbarriärfunktion Onormalt feta fiskar Påverkar motivation att migrera Nej! Stämmer ej för 1-års smolt, storlek är för viktigt! Strukturer och skydd i tankarna skapar en mer komplex och naturlig miljö Sociala strukturer, beteende & stressnivåer Ja! Fenskador, skyddsök, stresshormon

malin.rosengren@bioenv.gu.se University of Gothenburg-Sweden

Tack!

fat (mg)/gbw m g /g b w 2 0 Fat storage 1 5 1 0 Mesenteric fat g /g tis s u e *1 0 3 Muscle 5 High Density Low Density 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 a b H ig h F a t b b L o w F a t g /g tis s u e *1 0 3 Tot. Lipids*10ᶟ (μg/g) 2 0 1 5 1 0 5 0 H ig h F a t * 0 L o w F a t H ig h F a t L o w F a