Hvordan kan vi vite hvordan laksen opplever sin egen velferd der nede i vannet, når den subjektive opplevelsen fisken har av sin egen tilstand ikke kan måles direkte.
Den biologiske definisjonen på dyrevelferd er: Dyrets egen subjektive oppfattelse av sin egen tilstand, i dets forsøk på å mestre miljøet det lever i. Denne subjektive oppfattelsen fisken har er ikke direkte målbar, men den oppstår fra og påvirker prosesser i hjernen til fisken, nemlig kommunikasjon mellom nerveceller i et nettverk.
─ Og det kan vi si noe om, for vi kan måle de prosessene som lager kommunikasjonen og hvor godt disse prosessene i hjernen responderer på stress. Og ut fra det kan vi si hvor godt fisken fungerer og mestrer sitt miljø, sier professor i dyreatferd Øyvind Øverli, ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet, NMBU.
Professor Øyvind Øverli forsker på fiskevelferd og fiskens evner til å tilpasse seg og håndtere skiftende produksjonsmiljøer, og spesielt metoder for tidlig å kunne gjenkjenne biologiske tilstander som stress og dårlig dyrevelferd.
Vurderingen av fiskevelferd i praksis
Men å registrere stressresponsen i hjernen til fisken er ikke en brukbar måte å måle dyrevelferd på i det daglige arbeidet i fiskeoppdrett. Derfor benytter fiskehelsepersonell seg av indikatorer, kalt velferdsindikatorer, som er ment å gi et indirekte bilde av fiskenes tilstand, basert på kvalifiserte antagelser.
Tradisjonelt inspiserer fiskehelsepersonell fisken etter at den er fanget og tatt opp av vannet. Fisken får forskjellige score på velferdsindikatorene, basert på graden av lyter som skjelltap, skader på finnene, sår og så videre. Vekt og lengde registreres også.
Metoden er tidkrevende og er begrenset til et lite utvalg av all fisken i merden. Resultatet av bedømmingen er dessuten subjektivt, da scoregradene varierer mellom observatører. Og prøvetakingen i seg selv oppleves stressende for fisken, noe som gjør det vanskelig å skille mellom den faktiske velferdstilstanden og reaksjonen på det fisken opplever.
Biologisk relevans: Hva beskriver best fiskens selvopplevde velferdstilstand?
Tilbake til det som foregår i fiskens hjerne. For hvor relevant er det som er synlig utenpå fisken i forhold til det som skjer inne i fisken? Det forholdet kalles den biologiske relevansen. Og Biorelevans er navnet på forskningsprosjektet hvor Øverli og hans kolleger ved NMBU, NIVA og Sintef Ocean kartla hvilke av indikatorene som stemmer best overens med fiskens faktiske selvopplevde velferdstilstand.
Målte fiskens evne til å tåle stress
For å teste indikatorene undersøkte forskerne hvordan fiskene reagerer når de bli utsatt for et standardisert stress i en «confinement-test». Denne metoden snur tradisjonelle velferdsmålinger på hodet, ved å fokusere på fiskens evne til å respondere på stress i stedet for å måle stressnivået direkte.
Fisken holdes i et lite volum vann i en time for å fremkalle en maksimal stressrespons. Forsøkene ble gjennomført etter godkjenning fra Mattilsynet, og fulgte etiske retningslinjer for dyreforsøk.
─ Hvis fisken ikke viser en normal reaksjon, det vil si at den ikke er i stand til å svare på stresset den utsettes for med en normal stressrespons, så har den ikke mestringsevne og det indikerer i sin tur en dårlig velferdstilstand, sier Øverli.
For å studere forsøksfiskens faktiske fysiologiske tilstand ble funksjonen til nerve- og immunsystemet i hjernen målt. Ved å analysere blodprøver og hjernevev kunne forskerne fastsette fiskens faktiske stressrespons.
Noen av de eksterne indikatorene viser seg å være mer relevant enn andre. Den som virkelig skilte seg ut er kondisjonsfaktoren, det vil si forholdet mellom lengde og vekt. En annen indikator som viste seg å bidra til å kunne fastsette nivå av dyrevelferd, er skjelltap.
Knekkpunktet på velferdsskalaen
Det finnes et knekkpunkt, en terskelverdi med verdien 1. Hvis fiskene er lange og tynne, som tyder på dårlig fôropptak eller dårlig fôrutnyttelse, så ender de opp med tallverdier under 1og nedover. Fisk langt ned på skalaen har så dårlig velferd at de slutter å fungere. Alt fra kondisjonsfaktor 1,0 og oppover viser ingen forandring, fisken klarer seg godt.
Fremtidens teknologi i fiskeoppdrett?
Målet med forskningen er å fremskaffe forskningsresultater som teknologien kan bygge videre på for å måle velferdsindikatorene på en mer presis, automatisert og biologisk relevant måte, nede i merden.
Bruken av kamerateknologi og maskinsyn har tatt av i oppdrettsnæringen. Og teknologi for å automatisk gjenkjenne sår på fisken, registrere skjelltap, telle lus og registrere fiskens størrelse og andre fysiologiske tegn har vist seg å være langt mer presise og effektive enn manuell visuell inspeksjon.
─ Fordi maskinsyn er i stand til å både se og kvantifisere med stor presisjon, og et uendelig mye større antall fisk enn det som er mulig å gjøre i et vanlig observasjonsprogram, er det viktig å prøve å vurdere den biologiske relevansen i stedet for bare å sette scoretall slik som praksisen er i dag, sier Øverli.
Integrere maskinsyn med biologiske målinger
Men ifølge Øverli er problemet at vi fortsatt vet for lite om hvor pålitelige målingene med kamerateknologi og maskinsyn er, og om hvor godt de beskriver fiskes helse og velferd. Veien videre for forskningen er derfor å integrere maskinsyn med biologiske målinger for å skape et helhetlig system for overvåkning av fiskens velferd. Altså å utvikle metoder for automatisk analyse av observasjonen og å validere de maskinsyn-genererte dataene mot biologiske prosesser og biologiske målinger.
─ Fagfeltet er i rivende utvikling med høy innovasjonshastighet, og et forskningsfelt som vil få mye fokus i fremtiden. Prosjektet Biorelevans har allerede fått stor oppmerksomhet fra oppdrettsnæringen, og flere firmaer etterspør integrering av slike metoder i sine systemer, sier Øverli.
Overføre atferdskunnskap om husdyr til fisk
Et nytt forskningsfelt er å bruke maskinsyn for å tolke fiskens atferd i merdene og hvordan observasjonen kan brukes som en indikator på velferd.
─ Dette er et område som hittil har vært lite utforsket i oppdrettsnæringen, men inspirert av atferdsstudier på landdyr, jobbes det nå med å overføre kunnskap om adferd til laksefisk. Forskningsgruppen Etologi og dyrevelferd ved NMBU, som Øverli tilhører, har lang erfaring i nettopp atferdsstudier på husdyr.
Kamerateknologi kan potensielt brukes til å analysere hvordan fiskene beveger seg, posisjonerer seg i merden og interagerer med hverandre. Dette kan gi en helt ny forståelse av fiskens tilstand og bidra til bedre velferdsvurderinger.