System for Real-Time Positioning and Monitoring of Fish in Commercial Marine Farms Based on Acoustic Telemetry and Internet of Fish (IoF)

Website: www.isope.orgpublishedVersio

Behavioural response of farmed Atlantic salmon (Salmo salar L.) to artificial underwater lights : Wavelet analysis of acoustic telemetry data

publishedVersio

Size dependency of spatial and temporal patterns of marine migration of sea trout (Salmo trutta L.) and Arctic char (Salvelinus alpinus (L.)) in Repparfjord Northern Norway

Acoustic telemetry was used to study the movements and habitat use of sea trout (Salmo trutta L.) and Arctic char (Salvelinus alpinus (L.)) in Repparfjord in Northern Norway during July until October 2010. In total, 18 trout and 8 char was internally tagged with acoustic depth temperature-tags (ADTT), and 6 trout and 3 char with identification-tags. Detected fish ranged in size with an average (mean±SE) of 27.8±1.6 cm for trout and 29.1±1.8 cm for char. All fish was monitored by 32 stationary hydrophones placed in zones over the fjord system during the whole time period in addition to manual tracking. Concerning temporal aspects results indicated that trout ascend earlier than char, contradicting other findings in areas close to the study area. However, no statistical analysis were carried out due to all fish were captured at sea so no descend time was recorded. Concerning spatial usage data showed results on distance to land and temperature preferences with fish length. However, species had a trend on distance to land and temperature, where char was observed closer to shore and in colder waters. Concerning zone there was a significant difference in spatial habitat usage on interaction between fish length and species as well as on species. There was a trend with a negative relationship on fish length and zone usage for char indicating that smaller fish seek further out in the system in addition to differences between species where trout occupied inner areas and char was detected more often in the outer areas of the system. This is in accordance with earlier studies that states species will exploit different areas of the system. Data collected from the ADTT-tags showed that trout on average preferred slightly warmer (0.7°C warmer) and shallower water (0.59 m. vs. 0.75 m.) than char. However, the only significant here was on temperature with a positive relationship over fish length

Konsekvenser av sjødeponi i Repparfjorden for anadrom laksefisk. Delutredning i KU program for planlagt gruvedrift i Nussir og Ulveryggen i Kvalsund kommune

Utredningen tar for seg mulige konsekvenser av sjødeponi for anadrom laksefisk i Repparfjorden basert på foreliggende grunnlagsundersøkelse og resultater fra andre delutredninger i henhold til planprogrammet. Laksesmolten fra Repparfjordelva vandret ut i perioden fra 20. juni til 15. juli sesongen 2010, og bruker kort tid i elvemunningen.. Majoriteten av aure og røye bruker Repparfjorden som oppvekstområde i hele den marine fasen av sin livssyklus. Av individer av aure og røye merket med dybdesensorer, viste all fisk hovedsakelig opphold på dybder < 2 meter. Konsentrasjonene av partikler i vannsøylen, som spres fra utslippet på 57 m’s dyp, vil sannsynlig ligge under det som kan gi påvirkning av vekst og overlevelse for fisk. Toksisitetsmodellering, for ulike saliniteter, viser at de Cu verdier som kan forventes løst i vannmassen under driftsperioden ligger langt under både akutte og kroniske grenseverdier for laksefisk. Planområdet har stor verdi for anadrom laksefisk. For laks vurderes tiltaket å ha lite negativt omfang og en liten negativ konsekvens (-). I forhold til aure og røye vurderer en tiltaket til å ha et middels negativ omfang, der det trolig er auren som er den laksefisken som vil bli mest påvirket av tiltaket grunnet forringelse av oppvekstområdet gjennom mulig redusert næringstilgang. Samlet konsekvensvurdering for anadrom laksefisk gir Liten/ middels negativ konsekvens (-/--)

Effects of mining chemicals on fish: exposure to tailings containing Lilaflot D817M induces CYP1A transcription in Atlantic salmon smolt

Mine tailings, containing metals and production chemicals such as flotation chemicals and flocculants, may pose an environmental threat to aquatic organisms living in downstream ecosystems. The aim of this work was to study to which degree Lilaflot D817M, a flotation chemical extensively used by the mining industry, represents a hazard for migrating salmon in rivers affected by mining activity. Smoltifying Atlantic salmon were exposed to four concentrations of iron-ore mine tailings containing residual Lilaflot D817M [water versus tailing volumes of 0.002 (Low), 0.004 (Medium), 0.013 (High) and 0.04 (Max)]. After 96 h of exposure, gill and liver tissues were harvested for transcriptional responses. Target genes included markers for oxidative stress, detoxification, apoptosis and DNA repair, cell signaling and growth.publishedVersio

System for Real-Time Positioning and Monitoring of Fish in Commercial Marine Farms Based on Acoustic Telemetry and Internet of Fish (IoF)

In this study the performance of the Internet of Fish (IoF) concept, a real-time acoustic positioning and fish monitoring system, was assessed in a commercial marine fish farm in Norway. Central to the IoF concept is the Synchronisation and LoRa Interface Module (SLIM), which is a battery operated surface unit that provides distributed time synchronisation and LPWAN support to a submerged digital acoustic receiver. Six SLIM/acoustic receiver pairs were placed inside a fish cage with acoustically tagged fish at a link-length of 200m from a centralised gateway. All nodes achieved a Packet Error Rate of less than 8% and a position accuracy of 1.5m

New concept for measuring swimming speed of free-ranging fish using acoustic telemetry and Doppler analysis

publishedVersio

Studier av vandring hos sjøaure fra Driva. Vandringsmønster i elv og sjø i perioden 2009-2011

Bremset, G., Urke, H.A., Solem, Ø., Kjøsnes, A.J., Kristensen, T. og Ulvund, J.B. 2017. Studier av vandring hos sjøaure fra Driva. Vandringsmønster i elv og sjø i perioden 2009-2011. - NINA Rapport 1253, 28 s. Rapporten omhandler vandringsstudier av sjøaure i Drivavassdraget og utenforliggende fjord-områder i perioden 2009-2011. Høsten 2009 og våren 2010 ble umoden og voksen sjøaure i Driva fanget ved hjelp av sportsfiskeutstyr og kastenot. Sjøaurene ble utstyrt med nyutviklete sendere utstyrt med dybdesensorer. I Sunndalsfjorden og Tingvollfjorden ble det etablert et nett av lyttebøyer i fem soner fordelt fra området ved elvemunningen til Driva til de ytre fjordstrøk. Det ble også etablert flere lyttestasjoner i Driva samt i nedre del av Litledalselva, Usma og Batnfjordselva. Den gjennomsnittlige smoltalder hos 22 undersøkte sjøaurer var 3,6 år (variasjonsbredde 3-6 år), og med en gjennomsnittlig smoltlengde på 21,5 cm. Tilbakeberegnet elvevekst viste en gjennomsnittlig årsvekst på om lag 5 cm i året før aurene smoltifiserte. Tilbakeberegnet sjøvekst viste raskest vekst i løpet av de tre første oppholdene i sjøen, med en gjennomsnittlig lengdevekst på henholdsvis 10, 14 og 7 cm for første, andre og tredje sjøopphold. Etter den tid stagnerte veksten på det begrensete materialet av fisk med mer enn tre sjøopphold. Merkestudiene viste at overvintrende sjøaure vandret ut fra Drivavassdraget før det skjedde en økning i vannføring og vanntemperatur. Fjordvandringene hos både umodne og voksne sjøaurer fra Drivavassdraget var forholdsvis lange, slik at også ytre fjordstrøk ble benyttet under sjøoppholdet. Sjøaure fra Drivavassdraget benyttet i hovedsak det øverste vannlaget i Sunndalsfjorden og Tingvollfjorden som næringsområde, med over 90 % av alle registreringer mellom overflaten og ned til fire meters dybde. I løpet av undersøkelsesperioden ble det registrert fisk på lyttebøyer i Litledalselva, ved Usma og ved Batnfjordselva, som er henholdsvis 2 km, 12 km og 65 km fra Driva. Det ble registrert tre sjøaurer i Litledalselva, 15 i elvemunningen til Usma og én i elvemunningen i Batnfjordselva. Disse fiskene hadde en oppholdstid på flere dager i elvemunningene. For fisk registrert i Usma er disse hovedsakelig registrert i mai-juni, og disse fiskene ble registrert på bøyer lenger ute i fjordsystemet på et senere tidspunkt. Lengden på sjøoppholdet hos de merkete sjøaurene var sterkt varierende. De fleste sjøaurene hadde noen ukers sjøopphold før de returnerte til Driva, mens enkelte individer oppholdt seg i saltvann eller brakkvann gjennom mesteparten av året. Det var imidlertid liten variasjon i gjennomsnittlig oppholdstid i sjø, som i perioden 2010-2011 lå mellom 81 og 84 dager. I forbindelse med sårbarhetsanalyser og tiltaksplaner for sjøaurebestanden i Drivavassdraget, bør det tas hensyn til påvirkningsfaktorer både innenfor vassdraget og i det tilliggende fjordsystemet

Vandringsmønster og overleving hjå laksesmolt frå Bolstadelva og Vosso

Serien het tidligere INA fagrapportThe River Vosso population of Atlantic salmon (Salmo salar) was strongly reduced over the course of a few years during late 1980s, and has not recovered since despite strong mitigating efforts. The ultimate reasons(s) for the population decline is currently unclear, as are the causes for lack of recovery. After decades of poor numbers of returning salmon, it is likely that the causative factors are still in operation. Former studies indicate heavy mortalities of hatchery-produced smolts during migration through the inner fjord, and especially in the Bolstadfjord estuary. This project has investigated the migratory pattern and survival of descending wild and hatchery-produced smolts from the rivers Vosso and Bolstadelva (Vosso downstream the lake Evangervatnet) by acoustic telemetry. In total, 48 passive receivers were deployed throughout the migration route, constituting 14 zones. Forty individuals from each fish group (160 smolts in total) were tagged with acoustic transmitters. Of the total 160 fish tagged, 67 were recorded as migrants to the estuary (3, 5, 37 and 22 individuals from Vosso-wild, Vosso-hatchery, Bolstad-wild and Bolstad-hatchery, respectively). Only one individual (Vosso-hatchery) was recorded at the outermost fjord zone (Nordhordlandsbrua). In total, 80% of all tagged fish from Vosso were lost before the river outlet (Bolstadøyri), and only five out of eight individuals made it through the estuary. Survival of Vosso-wild individuals was very high (95%) prior to entering the lake Evangervatnet, but very low through this lake (7.9%). The Vosso-hatchery group had a lower survival to Evangervatnet (63%) and a higher survival (24%) through the lake, although this number is still quite low given the short migration distance through the lake. Migration time through Evangervatnet was very long, with an average time of 9.5 and 17.3 days spent in the uppermost 3.5 km of the the lake for Vosso-wild and Vosso-hatchery smolt, respectively. For smolt groups from Bolstadelva, survival to the estuary was high for Bolstad-wild individuals (93%) and lower for the Bolstad-hatchery group (55%). For these groups, 32 and 38% were detected as migrants through the estuary. The hatchery smolt groups responded differently to well-documented environmental migration triggers (water discharge increase and temperature increase) compared to their wild counterparts, and migrated less synchronously over a longer time-period. Despite this, the overall survival seemed similarly low in both groups. Some hatchery-produced smolts were shown to migrate upstream. This aberrant smolt behavior may have affect the low releasezone- to-next-zone-survival estimates found in this group. These individuals may not be dead, but attained a stationary behavior between the receivers (for Bolstadelva smolt) or upstream the uppermost receivers (for Voss smolt). Most of the earlier migration studies in the Vosso system is based on hatchery-produced smolts released in the lowermost reaches of the river Bolstadelva, and it is therefore difficult to directly compare the overall results with the current study. Previous studies using both acoustic tags, carlin tags and coded-wire tags largely applied on hatchery-produced smolts have similar findings as in our study: Smolt individuals released within the Vosso river system display a large, currently unexplained, mortality associated with river descent and migration through the estuary. The number of returning spawners is very low. Causes for the very low survival rate estimated for the 6.7 km migration route through Evangervatnet remain enigmatic. However, both acidification, gas-supersaturation from Evanger power plant and predation have been suggested as plausible explanations. The differences in migratory behavior found between wild and hatchery smolts indicate differences in smoltification development trajectories or absolute levels. If this is a recurring annual situation, the hatchery smolt may not be relevant as model organisms for understanding processes influencing natural smolt production in Vosso. Such deviation in migratory behavior may also contribute to the low returns from the repeated stockings of hatchery smolts in the river. In conclusion, the findings reported here suggest an increased focus on the freshwater phase, and especially in Evangervatnet, during the Atlantic salmon smolt descent in the Vosso river system. By further addressing the freshwater phase, we expect an improved understanding about factors and mechanisms contributing to the lack of recovery of salmon in the Vosso system. There are factors in the estuary and coastal area contributing as well, but one may need to take a step back to get the overall picture. Further, environmental conditions and production protocols at the hatchery ought to be assessed and revised to enable migration synchronicity with wild smolts in the river.Vossolaksen forsvann over ein kort periode på sluten av 1980 talet og vart freda frå og med 1992. Denne uheldige situasjonen heldt fram utover heile 1990- og 2000-talet trass i kultivering og andre tiltak. Det er framleis ikkje kjent kva som gjorde at laksen forsvann, og heller ikkje kva årsak(er) som gjer at laksestamma ikkje byggjer seg opp att. Etter så mange dårlege år kan det sjå ut som problemfaktor(ane) ikkje har endra seg og er framleis effektiv(e). Tidlegare merkestudiar tyder på eit stort tap av utvandrande klekkerismolt i indre fjordstrøk og særleg i Bolstadfjorden. Prosjektet har kartlagt vandringsmønsteret og overlevinga til vill- og klekkeriprodusert laksesmolt frå Bolstadelva og Vosso utover til Nordhordalandsbrua ved å nytte akustisk telemetri, der 48 lyttebøyer vart utplassert i eit lyttegardinoppsett som delte utvandringsruta til Vossosmolten inn i 14 soner. Det vart merka 40 individ frå kvar av dei fire smoltgruppene Vosso-vill, Bolstad-vill, Vosso-klekkeri og Bolstad-klekkeri. Av dei totalt 160 merka smoltane vart 67 individ registrerte i Bolstadfjorden (3, 5, 37 og 22 individ hjå, i same følgd, Vosso-vill, Vosso-klekkeri, Bolstad-vill og Bolstad-klekkeri). Berre eitt individ (Vosso-klekkeri) var registrert på dei ytste lyttebøyene ved Nordhordalandsbrua. Totalt var det eit tap på 80% av all merka fisk frå Vosso til utløpet ved Bolstadøyri, og berre fem av dei åtte smoltane frå Vosso som vart attregistrerte ved Bolstadøyri klarte seg ut Bolstadfjorden. Villsmolten hadde høg overleving dei 6,5 km frå utsettstaden i Vosso ned til osen i Evangervatnet (95%), men særs låg overleving frå Vossoinnosen og gjennom Evangervatnet (7,9%). Hjå klekkerismolten var overlevinga ned Vosso til Vossoinnosen mykje lågare enn hjå villsmolten (63%) medan overlevinga gjennom Evangervatnet var høgare (24%). Dei overlevande nytta særs lang tid på dei 3,5 km frå sone 20 (Vossoinnosen) til sone 30 midt på Evangervatnet (9,5 dagar for villsmolten og 17,3 dagar for klekkerismolten). For smolten som vart sett ut ved Bolstad såg ein same bilete som for Vossosmoltane: høg overleving ned Bolstadelva til Bolstadøyri for villsmolten (93%) og lågare overleving på same strekning for klekkerismolten (55%). Av desse vart, i same følgd, 32% og 38% registrert att ytst i Bolstadfjorden ved Stamnes. Klekkerismolten hadde eit anna responsmønster til dei typiske vandringsutløysande miljøvariablane vassføringsauke og temperatur enn villsmolten. Følgjeleg hadde dei eit mykje mindre synkront utvandringsmønster og ein lengre utvandringsperiode enn villsmolten. Trass i dette var ikkje den totale overlevinga utover vandringsruta vesentleg ulik den vi fann hjå villfisken. For fleire av klekkerismoltane vart det dokumentert oppstraumsvandring. Denne åtferda kan ha påverka dei låge estimata vi fann for klekkerismolten for overleving mellom utsettstad og den neste sona i utvandringsruta. Desse individa treng ikkje vere daude, men kan ha slått seg til mellom lyttestasjonane (for Bolstadsmolten) eller oppstraums øvste lyttebøyene (for Vossosmolten). Dei fleste tidlegare smoltmerkeforsøka frå Vossosystemet har vore basert på utsetjingar i Bolstadelva og kan ikkje nyttast til å samanlikne med resultata for smolten som vart sett ut i Vosso i vår studie. Tidlegare forsøk med akustisk telemetri, Carlinmerking og snutemerking er i hovudsak gjennomførte med klekkerismolt og peiker alle i same retning som funna i vår studie: stor dødelegheit mellom utsettstad i Vosso eller Bolstadelva og ut Bolstadfjorden, og særs få attfangstar av attendevandrande laks. Det vert diskutert kva som kan vere årsak(ene) til at smolten døyr i så store tal i Evangervatnet og Bolstadfjorden og kva som gjer at dei nytter så mykje tid på vandringa gjennom dei 6,7 km som vatnet utgjer. Forsuring, gassovermetting frå Evanger kraftverk og predasjon vert diskutert som moglege dødelegheitsfaktorar, men det er ikkje nok informasjon i dag til å kome med ein konklusjon. Den avvikande åtferda til klekkerismolten peiker i retning av at mange av individa ikkje var skikkeleg smoltifisert ved merking og utslepp. Dersom dette gjeld kvart år vil klekkerismolten vere ueigna som modellfisk til å forstå prosessar som påverkar villaksproduksjonen i Vosso. Ei slik avvikande åtferd kan vere ein viktig delforklaring for dei låge attfangstane av klekkerismolt sett ut i Vossovassdraget. Det vert konkludert med at funna i denne studien gjer at søkjeljoset i tida framover må rettast på ferskvassfasa, og særleg Evangervatnet, av smoltutvandringa i framtida for å finne fram til faktor(ane) som gjev dårlege smoltutvandringsresultatet frå Vosso. Det er utfordringar vidare ut i systemet òg, men kanskje vil vi kunne forstå betre kva desse skuldast når kva som skjer i ferskvassfasa er betre kartlagt. Kva som finn stad under smoltutvandringa lenger opp i vassdraget– ikkje minst oppstraums og gjennom Vangsvatnet må òg kartleggast. Vidare lyt smoltproduksjonsrutinane ved klekkeriet sjåast nærare på for å finne fram til prosessar som kan synkronisere smoltifiseringsforløpet med villsmolten i vassdraget