Ny procedure for hurtigere opdagelse af miljøpåvirkninger fra laksefarme

For at imødekomme efterspørgslen efter laks, mange laksefarme har udviklet sig langs Skandinaviens og Skotlands kyster. Disse operationer er underlagt strenge miljøbestemmelser. Gårdene er forpligtet til at bestemme, hvordan deres fiskeproduktion påvirker det marine bentiske økosystem. Derfor, de analyserer tilstedeværelsen af ​​såkaldte bioindikatororganismer som krebsdyr og orme på havbunden. Denne proces er tidskrævende og dyr. Forskere ved universitetet i Kaiserslautern udvikler sammen med kolleger fra universitetet i Genève hurtigere og mere effektive metoder. De udnytter DNA'et fra mikroorganismer til at karakterisere ændringer mere præcist, end det tidligere var muligt. Deres undersøgelser er blevet publiceret i de anerkendte tidsskrifter Økologiske indikatorer og Havforureningsbulletin .

Med mere end 1,2 millioner tons årligt, Norge er en af ​​de største lakseproducenter i verden. Disse fisk dyrkes i store bure ud for kysten i cirka to år. Foderrester og fiskeudskillelser fra disse operationer synker ned til havbunden og kan påvirke det bentiske økosystem:Bakterier nedbryder disse organiske stoffer i en proces, der forbruger ilt. Som resultat, iltniveauet kan falde så lavt, at de fleste større bentiske organismer, såsom mange orme, krebsdyr eller søpindsvin er ikke i stand til at overleve disse iltfattige forhold.

Af denne grund, miljømyndighederne har indført strenge regler for laksefarme. "Vandudvekslingen fra havstrømmene skal være tilstrækkelig til at forsyne fiskene med ilt og bortføre så meget som muligt af det organiske affald, " bemærker professor dr. Thorsten Stoeck, en økolog ved universitetet i Kaiserslautern. "I øvrigt, miljøbestemmelser tillader kun væsentlige miljøpåvirkninger umiddelbart under fiskeburene. Inden for meget kort afstand fra gården skal miljøet komme sig."

For at teste, hvordan det bentiske økosystem påvirkes af landbrugsaktiviteter, landmænd skal tage prøver fra havbunden. "Organismerne, der lever på havbunden, er indikatorer for økosystemernes sundhed, " tilføjer Dr. Stoeck. processen med artsidentifikation kræver eksperter i taksonomi og er dyr og meget tidskrævende; det kan tage tæt på 6 måneder, før resultaterne foreligger:for lang tid til, at tiltag kan implementeres, hvis økosystemet er stærkt belastet.

Stoecks forskerhold i samarbejde med kolleger i Schweiz (University of Geneva) er i øjeblikket ved at udvikle en enklere, hurtigere og mere omkostningseffektiv metode i deres laboratorier på Kaiserslautern campus. Forskerne indsamler prøver fra landmænd og isolerer mikroorganismer som ciliater og bakterier. Forskerne bruger DNA'et fra disse mikrober til proceduren. "Deres genetiske materiale er som et fingeraftryk; det er unikt for hvert individ, " siger økologen. "Resultater er tilgængelige inden for blot en uge." Disse bittesmå dyr gør det muligt at drage mere nøjagtige konklusioner om omfanget af forurening end konventionelle metoder. "Mange større organismer er ikke i stand til at overleve lavt iltindhold, " bemærker Stoeck. "Mikrober er typisk mere modstandsdygtige. Mange er i stand til at tolerere forskellige grader af forurening og forurenende stoffer og kan hurtigere tilpasse sig skiftende forhold."

Målet med projektet er at skabe en database med DNA-fingeraftryk fra en lang række mikroorganismer. "Vi kan skabe et system af DNA-stregkoder, analogt med stregkoderne, der bruges til fødevarer i købmanden, " fortsætter Stoeck, hvis hold indsamler sedimentprøver fra dambrug over hele kloden. "Disse stregkoder vil give landmændene mulighed for hurtigt at identificere sundhedstilstanden for økosystemet i nærheden af ​​dambrugene."

På lang sigt, for eksempel, landmænd kan muligvis bruge en DNA-chip til en automatiseret analyse af sedimentprøver direkte på stedet. Indsamlingen af ​​stregkoder vil give dem ajourførte oplysninger om havets tilstand, giver landmændene mulighed for at reagere hurtigere på problemer. De nuværende overvågningsprogrammer ser normalt kun på de miljøforhold, der er fremherskende, før fisk placeres i burene og derefter på toppen af ​​produktionen.