Metoder for å vurdere følsomheten til forvaltningsrelevante bunnarter overfor akvakulturaktiviteter - VDWS Transition – et FHF prosjekt

Effektene og toleransene til utvalgte forvaltningsrelevante arter overfor organisk utslipp fra oppdrettsanlegg og legemidler mot lakselus ble undersøkt ved bruk av nyutviklede feltmetoder for vurdering av organismers helsetilstand. Fokusartene inkluderte hornkoraller (sjøtre, sjøbusk, risengrynkorall), den revbyggende steinkorallen øyekorall, svampene kålrabisvamp og viftesvamp, og muslingen bergskjell.

Prøver fra de utvalgte artene ble samlet inn med ROV fra områder innenfor influensområdet rundt sju oppdrettsanlegg og fra referanseområder mer enn 750 m unna langs kysten av Nordland og Møre og Romsdal. Modellert organisk sedimentasjon (akkumulert over to år før prøvetaking) ble sammenlignet med Bacterial Metabarcoding Biotic Index (b-MBI), en indikator på organisk anrikelse basert på tilstedeværelse av bakterielle indikatortaxa. b-MBI-verdier viste en positiv korrelasjon med modellert sedimentasjon og dybde, og reflekterte moderat til høy anrikelse nær anleggene, noe som fremhever metodens potensial som tidlig-varslingsindikator for oppdrettspåvirkning.

Visuell indeks på dårlig helsetilstand korrelerte med modellert sedimentasjon for risengrynkorall og viftesvamp, som viste redusert visuell tilstand ved høyere sedimentasjonsnivåer. Den visuelle tilstanden til kålrabisvamp var også korrelert med sedimentasjon, men viste at enkelte individer forble upåvirket. Sjøbusk viste redusert visuell tilstand nærmere oppdrettsanlegget. Helsekriterier for sjøtre var sterkere relatert til dybde enn til avstand fra oppdrettsanlegg. Analyse av lysosomal membranstabilitet (LMS) viste en høyere andel destabiliserte celler hos de to svampene og bergskjell nær oppdrettsanlegg, noe som indikerer følsomhet for oppdrettsutslipp. LMS-metoden viste seg å være en rask og kostnadseffektiv biomarkør for vurdering av fysiologisk stress i felt.

Målinger av oksygenforbruk og ammoniakkutskillelse hos koraller viste begrensede metabolske effekter av nærhet fra oppdrettsanlegg, med en svak økning hos sjøtre ved økt sedimentasjon. Terrestriske fettsyrer ble påvist i lave nivåer hos alle arter. En relativ økning i totalt lipidinnhold ble observert ved høyere nivåer av predikert akkumulert sedimentasjon for sjøtre og bergskjell, men totalt sett antydet resultatene begrenset opptak av oppdrettsrelatert materiale. Fettsyreprofilene var stort sett stabile og artsspesifikke: fettsyreprofilene til sjøtre ble ikke påvirket av nærhet til anlegg, viftesvamp viste derimot små endringer relatert til organisk sedimentinnhold, mens bergskjell og kålrabisvamp hadde minimale responser.

Mikrobiom-analyser (16S rRNA) viste lite overlapp mellom mikrobielle samfunn assosiert med vertene (sjøtre, viftesvamp, kålrabisvamp og bergskjell) og omgivende sedimenter, noe som indikerer vertsspesifikke mikrobiomer. Predikert akkumulert sedimentasjon og dybde var de viktigste miljødriverne for mikrobiomsammensetning, mens avstand fra oppdrettsanlegg hadde begrenset effekt. Viftesvamp viste sterkest mikrobiell respons på sedimentasjon, mens kålrabisvamp viste få endringer, noe som fremhever arts-spesifikke vert–mikrobiom-interaksjoner. RNA-sekvens-analyser viste også distinkte transkripsjonelle responser mellom arter: bergskjell oppregulerte gener knyttet til cellulær beskyttelse og metabolsk modulering; viftesvamp oppregulerte gener relatert til proteinsyntese; sjøtre viste genregulering knyttet til symbiont- og virusinteraksjoner; og kålrabisvamp nedregulerte energisignalisering og intracellulær transport. Kun gener knyttet til intracellulær transport var påvirket på tvers av arter, noe som reflekterer høyt individualiserte stress-responsstrategier.

Resultater fra feltprøver ble supplert med laboratorieeksponeringer for å undersøke effektene av avlusningsmidler på voksne øyekorall og larver, samt effektene av partikulært organisk materiale på sjøtre, sjøbusk, risengrynkorall og øyekorall. Øyekorallarver var svært følsomme for hydrogenperoksid (LC50 = 27, 20 mg·L⁻¹) og spesielt følsomme for azametiphos (EC50 = 1,89 µg·L⁻¹). Voksne øyekoraller eksponert for emamektin benzoat (0,129 og 0,596 mg·L⁻¹) akkumulerte forbindelsen i vevet og viste metabolske og atferdsmessige endringer, inkludert økt oksygenforbruk, ammoniakkutskillelse, slimproduksjon og polyppdød, særlig ved høye doser. Risengrynkorall var den arten som i disse studiene var mest følsom for organisk materiale, etterfulgt av sjøtre. Døgnrytmen i polyppaktiviteten for begge arter ble også forstyrret allerede ved laveste eksponeringsnivå.

VDWS -prosjektet gir en integrert vurdering av subletale effekter av akvakulturutslipp på forvaltningsrelevante bunnarter i felt, ved å kombinere visuelle, fysiologiske, biokjemiske, mikrobielle og transkriptomiske indikatorer. Basert på en oppsummering av resultatene fra feltarbeid og eksponeringsforsøk, fremstår viftesvamp som den mest følsomme arten for stress fra organiske akvakulturutslipp, med høy grad av sikkerhet. Risengrynkorall vurderes å ha moderat til høy følsomhet, men med moderat sikkerhet på grunn av motstridende signaler mellom metodene (høy visuell sensitivitet, men fraværende metabolsk respons) og begrenset metodisk dekning sammenlignet med andre arter. Kålrabisvamp og sjøtre ser ut til å ha henholdsvis høy og moderat til høy følsomhet, begge med en høy grad av sikkerhet. Bergskjell var mer robust, mens følsomheten til sjøbusk og øyekorall kunne ikke vurderes på grunn av lavt utvalg i studien. Kombinasjonen av SIBS og b-MBI-prøvetaking, fysiologiske biomarkører og molekylære (omics)-analyser tilbyr en skalerbar og minimalt invasiv metode for å påvise effekter fra oppdrett i komplekse habitater. Nåværende kunnskap om følsomheten til bunndyr inkludert i denne studien for oppdrettsutslipp oppsummeres, og disse feltbaserte resultatene utfyller laboratoriestudier ved å gi nye innsikt i arts-spesifikke responser. En oppsummering av metodene brukt for å vurdere påvirkning av akvakulturutslipp på helsetilstand er også gitt, med vekt på videre utvikling, begrensninger og potensial.