Nyhet -
eDNA metode for sanntidsovervåking av perlesnormanet
Tidlig varsling av biologiske trusler er en økende utfordring for havbruksnæringen. De siste årene har økte observasjoner av Apolemia spp., kolonidannende sifonoforer ofte omtalt som trådmaneter, skapt bekymring på grunn av deres potensial til å forårsake alvorlig skade på oppdrettslaks. Disse organismene kan opptre plutselig og i store ansamlinger, noe som gjør rask deteksjon avgjørende for effektiv håndtering.
JellySafe-prosjektet ble initiert for å møte denne utfordringen. Hos Akvaplan-niva samler prosjektet molekylærbiologi, feltprøvetaking og anvendt havbruksvitenskap for å utforske hvordan nær sanntidsovervåking med utgangspunkt i miljø-DNA (eDNA) kan bidra til mer en mer proaktiv forvaltningsstrategi rundt oppdrettsanlegg.
Vi er stolte av å samarbeide med seniorforsker Sanna Majaneva og masterstudent Andrea Knutsen fra NTNU i JellySafe, der vi bidrar med både USV-en "Pamela" og vår eDNA-prøvetaker som komplementære prøvetakingsmetoder under reelle driftsforhold.
Utvikling av felt-tilpassede eDNA-overvåkingsprotokoller
Andrea Knutsens masterprosjekt fokuserer på utvikling og validering av sanntids eDNA-protokoller for påvisning av Apolemia i havbruksområder. Med en økning i antall observasjoner av disse organismene de siste årene, er det et behov for overvåkingsverktøy som kan levere resultater raskere og nærmere felt enn tradisjonelle laboratoriebaserte metoder.
– Dagens overvåkingsmetoder er ofte lite egnet for disse skjøre organismene. De etablerte metodene er også tidkrevende og avhengig av taksonomisk ekspertise eller spesialiserte laboratoriefasiliteter, forklarer Andrea. – Det bidrar til at det er utfordrende med tidlig varsling, noe som igjen begrenser muligheten til å reagere i tide.
For å møte dette behovet har JellySafe som mål å etablere raske, kostnadseffektive og pålitelige eDNA-metoder som egner seg for feltbasert eller nær sanntids overvåking.
Kombinasjon av punktprøver og transektbasert prøvetaking
Feltarbeidet i JellySafe besto av ukentlig innsamling av vannprøver ved et oppdrettsanlegg på Trøndelagskysten. Et sentralt mål var å sammenligne ulike prøvetakingsstrategier og evaluere effekter fra ulike prøvetakingsdesign på eDNA-deteksjon.
Manuelle punktprøver ble samlet inn med tradisjonell NISKIN-innsamler og vår eDNA-prøvetaker, som muliggjorde standardisert filtrering direkte fra merdkanten. Parallelt med dette ble transektbaserte prøver samlet inn med USV-en "Pamela", utstyrt med både planktonhåv og en ombordpumpe som filtrerte vann gjennom eDNA-filtre mens den fulgte forhåndsdefinerte ruter.
– Ved å bruke både punktprøver og transektprøver kunne vi sammenligne hvordan ulike strategier fungerer under reelle feltforhold, sier Andrea. – Det ga oss et langt bedre grunnlag for å vurdere hva som gir de mest pålitelige og representative dataene, spesielt siden forekomsten av Apolemia kan være svært flekkvis.
Ved å bruke begge systemene i samme prosjekt kunne forskerteamet direkte sammenligne arbeidsflyt, effektivitet og datakvalitet – samt vise hvordan manuelle og autonome verktøy kan utfylle hverandre.
Erfaringer fra felt med AUV-en Pamela
Fra et brukerperspektiv beskriver Andrea erfaringen med "Pamela" som svært positiv. Et av de mest verdsatte aspektene var systemets brukervennlighet. Til tross for begrenset tidligere erfaring med ubemannede farkoster, kunne hun operere USV-en effektivt etter minimal opplæring.
– "Pamela" viste seg å være svært brukervennlig, enkel å operere og effektiv i innsamlingen av alle nødvendige prøver, forklarer Andrea. – Den modulære strukturen gjorde det mulig å tilpasse plattformen til våre prøvetakingsbehov med relativt liten innsats.
For JellySafe var den autonome driftsmodusen særlig verdifull. Forhåndsprogrammerte transekter gjorde det mulig for USV-en å samle prøver autonomt samtidig som Andrea samlet manuelle punktprøver med pumpesystemet. Dette effektiviserte feltarbeidet betydelig innenfor de tidsbegrensede prøvetakingsvinduene. Og selv under stadig kaldere forhold senere i sesongen, og med økt nyttelast, forble batteriytelsen pålitelig og mer enn tilstrekkelig for de planlagte operasjonene.
Læring gjennom samarbeid
Prosjekter som JellySafe spiller en viktig rolle i arbeidet med å utvikle og forbedre teknologien vår. Ved å samarbeide tett med forskere og teste systemene våre i reelle vitenskapelige prosjekter så får vi verdifull innsikt i hvordan produktene kan anvendes i praksis og hvordan de kan videreutvikles.
Hvert samarbeid bidrar til fremtidige forbedringer og sikrer at plattformene våre er tilpasset behovene til forskere som arbeider i ulike miljøer og under varierende feltforhold. Denne brukerdrevne tilnærmingen er sentral i utviklingen av både USV-en "Pamela" og ulike portable pumpeløsninger.
Komplementære verktøy for anvendt eDNA-forskning
Et av hovedresultatene fra JellySafe er testing av hvordan manuelle og autonome prøvetakingsverktøy kan kombineres innenfor ett og samme overvåkingsprogram. Ved å bruke både eDNA-prøvetaker og USV-en "Pamela" kunne forskerteamet tilpasse prøvetakingsstrategiene til spesifikke problemstillinger, lokaliteter og operasjonelle rammer.
– Å ha tilgang til begge systemene gjorde prøvetakingen langt mer fleksibel, sier Andrea. – De utfylte hverandre godt og gjorde det enklere å samle et helhetlig datasett.
Denne kombinasjonen synliggjør verdien av integrerte verktøysett for anvendt eDNA-forskning, særlig i operative miljøer som havbruk.
Hva skjer videre?
De innsamlede prøvene er nå under prosessering og analyse, og resultatene vil utgjøre en sentral del av Andrea Knutsens masteroppgave. I analysen av dataene vil hun evaluere ytelsen til ulike prøvetakingsstrategier, ekstraksjonsmetoder og deteksjonsteknologier, med mål om å identifisere praktiske arbeidsflyter for nær sanntids overvåking av Apolemia.
Vi ser frem til å dele innsikt fra den fullførte studien og til å videreføre samarbeidet med Akvaplan-niva. Prosjekter som JellySafe viser hvordan tett samarbeid mellom forskere og teknologiutviklere kan styrke miljøovervåkingen og øke havbruksnæringens robusthet mot biologiske trusler.
JellySafe-prosjektet er finansiert av FHF (Fiskeri- og havbruksnæringens forskningsfinansiering). Prosjektet ledes av Havforskningsinstituttet, med partnere Sintef Ocean, NIVA, NCE Aquaculture, Universitetet i Bergen, Åkerblå, Patogen og Akvaplan-niva.
