24 timer lys i akvakultur – Aktiv dødshjelp?

Ole Gabriel Kverneland Ole Gabriel Kverneland

Havbruksbiolog og daglig leder i Laksesystemer AS

«Praksisen med 24 timer lys i akvakultur tar livet av millioner av oppdrettsfisk hvert år». Slik innledet jeg mitt foredrag om bruk av lys i fiskeoppdrett på Fishfarmer-konferansen i Stavanger i fjor. 

Mange syntes nok påstanden var tøff, men den er fundamentert på kunnskap om grunnleggende biologiske mekanismer. Poenget var å reise en nødvendig debatt om et svært viktig tema som kan ha stor betydning for dyrenes velferd. Jeg kalte 24 timer lys for en «sakte form for aktiv dødshjelp». Jeg vil komme tilbake til hvorfor vi i Laksesystemer mener dette – og hvordan vi har havnet i en situasjon hvor oppdrettsfisk tilsynelatende er den eneste organismen vi kjenner til som ikke har behov for mørke. 

Hvorfor er mørke en livsnødvendighet?

Når en organisme opplever mørke, eller mer presist fravær av melatonin­in­hiberende stimuli, settes det i gang en kaskade av livsviktige prosesser som reparerer, helbreder og styrker. Melatonin er en kraftig antioksidant, og det finnes en overveldende mengde studier som, på tvers av arter, viser at melatonin beskytter mot betennelser, hjerte/kar sykdommer, nevro­­degenerative sykdommer, depre­sjoner, blodtrykk, skade på DNA og kreft. Der hvor lys forårsaker oksidativt stress og danner frie radikaler motvirkes dette av antioksidanten melatonin for å forhindre skade. Studier viser også at melatonin rett og slett bremser aldring og aldersrelaterte sykdommer.

Mange assosierer melatonin med søvn og det blir ofte kalt «søvnhormonet». I den senere tid har vi imidlertid tilegnet oss ny kunnskap hvor vi kan skille mellom melatonin som blir produsert i celler over hele kroppen (extrapinealt melatonin) og melatoninet som sirkulerer i blodet om natten (endokrint melatonin). Det endokrine melatoninet sirkulerer i blodet om natten og fyller på lagrene i celler som har hatt høyt forbruk og som dermed trenger påfyll. 

Melatonin er fettløselig og diffunderer gjennom cellemembranen til cellene som trenger det mest. Trolig er det dette som gjør det ekstra vanskelig å kvantifisere behovet for melatoninet som sirkulerer om natten – behovet varierer i takt med organismens fysiologiske stress og konsekvensene av manglende nattlig påfyll blir først tydelige når sykdom og stress oppstår. 

Nylig utførte studier viser også at melatonin igangsetter prosesser med så­­kalte nanotuber som muliggjør mito­kondrieoverføring mellom celler. Mitokondrier er som kjent energifabrikker inne i hver celle som magasinerer energi som lett tilgjengelig ATP =cellens batteri. Gjennom disse nanotubene sørger altså melatonin for at skadede celler kan låne energi av naboceller for å kunne reparere seg selv – ikke ulikt en bil med flatt batteri som gjennom startkabler får energi til å starte motoren. Naturen er forbløffende smart.

Med dette bakteppet synes det åpenbart at alle livsformer har behov for periodevis fravær av lys.

Les også:

Kraftig oppgjør med manglende biorytmer i smoltproduksjonen

Aktiv dødshjelp?

Selvsagt har mennesket i alle former for matproduksjon forsøkt 24 timer lys (24L) for å øke produktiviteten ved å kunne fôre dyrene døgnet rundt. Fellesnevneren er imidlertid at man må bremse opp og gå tilbake til noe som for de fleste arter er maksimalt 18 timer lys og 6 timer mørke (18L:6D) fordi dyrene rett og slett ikke tåler mer lys enn dette over lengre tid. Hos storfe har man blant annet funnet at mer enn 18 timer lys svekker nivåene av Insulinlignende vekstfaktor-1 (IGF-1). IGF-1 er kjent som et hormon som er viktig i cellevekst, differensiering, proliferering og overlevelse. 

IGF-1 er altså et hormon som er sentralt for at et dyr skal være rustet til å kunne møte utfordringer og endringer. I studier med såkalt IGF-1 knockout ser man dyr med forsinket organutvikling, redusert kroppsstørrelse og kortere levetid. Forsøk på kylling viser at 18:6 gir økt ytelse, bedre velferd og reduserte nivåer av stresshormoner.

Periodevis mørke er så viktig at det i landbruket er lovregulert at «Dyra skal ikke utsettes for permanent kunstig lys», «Lyset skal tilpasses dyras naturlige døgnrytme … og inkludere en uavbrutt mørkeperiode på minst 8 timer». Til sammenlikning sier forskrift om drift av akvakulturanlegg at «lyskilden skal ikke være synlig fra omkringliggende boliger, sykehus, pleieinstitusjoner og fritidsboliger». 

Jeg har besøkt noen av landets fremste drivhus og ble da møtt med spørrende blikk når jeg forteller at laks i mange tilfeller får 24 timer lys gjennom hele sitt liv i landbaserte anlegg. Hvordan er det mulig? «Det er jo når det er mørkt at tomatene vokser og styrker seg»? Når vi legger til rette med riktig temperatur, optimale lysbetingelser og god næring ser vi at plantene har behov for enda mer hvile, akkurat som en toppidrettsutøver. Dette er ikke bare synsing fra drivhusbransjen, det er godt dokument med vitenskapelige studier. Til og med hos tomater er det bevist at phyto-melatonin er en effektiv beskyttelse mot stress, promoterer vekst og stimulerer immunsystem. 

Det er altså i stor grad de samme grunn­leggende mekanismene med stress­reduserende og reparerende effekt av melatonin som driver både landbruket og drivhusbransjens aktive bruk av mørke for å styrke organismene. 

Som biolog har jeg svært vanskelig for å forstå at vår oppdrettsfisk skal være den eneste organismen vi kjenner har som ikke har behov for noe form for fravær av lys og tilhørende hvile. Kan dette være noe av forklaringen til næringens utfordring med tidvis høy dødelighet?

Hvordan havnet vi her?

En tradisjonell lysstyrt smolt gis et vintersignal hvor den oftest mottar 12 timer lys og 12 timer mørke i en periode på 6 uker. Når fisken så settes over på kontinuerlig lys vil den etter et visst antall døgngrader gjennomgå en rekke fysiologiske og morfologiske preadaptasjoner til livet i havet gjennom prosessen vi med en samlebetegnelse kaller smoltifisering. Det er ikke unaturlig at en fisk som i denne perioden fôres 12 timer per dag vokser saktere enn en fisk som fôres 24 timer per dag. For å maksimere tilvekst i settefiskfasen har mange valgt å hoppe over tradisjonell lysstyring og smoltifisering, som vanligvis gir fisken en 6 ukers periode med lys / mørke, for heller å tilvenne fisken til et liv i sjøen ved bruk av ulike former for salt- eller smoltfôr og med 24 timer lys også gjennom den tradisjonelle lysstyringsperioden. 

En stor del av bakgrunnen for at vi har endt opp med disse produksjonsmetodene skyldes trolig en mismatch mellom fiskens biologi og teknologien man har brukt. Mesteparten av den kunstige belysning vi omgir oss med er laget for mennesker og ikke for fisk. Lysene benytter seg av enklere og billigere løsninger som forårsaker en flimring vi ikke klarer å se med øynene. Biologisk sett er det en vesentlig forskjell mellom fisk og mennesker i form av at fisken, i tillegg til øyne, har lyssensitiv epifyse eksponert for omgivelsene – den har rett og slett «øye i nakken». Dersom vi setter mobiltelefonene våre til å gjøre opptak i sakte film vil man kunne se hvor mye av lyset rundt oss som har denne type flimrende lysteknologi, blant annet i form av en dimmeteknologi kalt PWM (Pulse Width Modulation). 

Hvis fisken utsettes for en dimming av lys som forårsaker stress to ganger hvert døgn er det ikke så rart at man heller har valgt å bruke 24 timer lys. Selv om 24 timer lys kommer med en biologisk kostnad er den trolig kalkulert til å være mindre enn kostnaden med å stresse fisken to ganger i døgnet. Den beste løsningen vil imidlertid være å lytte til biologien og heller tilpasse vår teknologi til å møte fiskens behov, i stedet for å forsøke å tvinge fiskens biologi til å lære seg å leve med vår teknologi – på bekostning av fiskevelferden. 

Hvordan kommer vi videre?

For 6 år siden begynte Laksesystemer å jobbe systematisk og grundig med utvikling av lys til akvakultur. Gjennom vårt morselskap Fjøssystemer og vårt leverandørnettverk har vi tilgang til verdens fremste fagmiljøer når det gjelder lys til andre former for matproduksjon. Vi har brukt mye tid og ressurser på å undersøke hva vi i fiskeoppdrettsnæringen kan lære av andre som produserer mat. Som havbruksbiolog var overgangen fra havbruk til landbruk og drivhusnæringen et fullstendig sjokk når det kommer til faglig tilnærming til lys. I landbruket har man ulike dimmeteknologier til ulike dyr ut fra om de bare ser med øynene eller om de også har eksponert epifyse. Ulike dyr har ulike behov for intensitet og farge, og man ulike livsstadier optimaliseres med kombinasjoner av lysregime, fargesammensetning og fôringsprofil. Man bruker spesialutviklet reflektorteknologi for å skape så uniform belysning som mulig, man bruker lysets farge for å styre aktivitetsnivå. I kyllingbransjen er dette oppsummert i en 33 siders Europeisk bransjestandard for valg av belysning til kylling. Jeg oppfordrer alle som jobber med lys i akvakultur til å lese denne standarden som inspirasjon til en kunnskapsbasert tilnærming til fagfeltet. 

Kunnskapen er tilgjengelig – hvis vi tar oss tid til å lete, lytte og lære.

Under Tekset 2025 viste NMBU ved Alexander Figenschou tydelig hvor skoen trykker. Fisk som har fått 24 timer lys i hele settefiskfasen vokser bedre hos smoltprodusenten, men har høyere dødelighet i sjøen. Fisken overlever altså så lenge den er i et lukket og beskyttet miljø, men den er ikke forberedt for hardere realiteter i et mer naturlig miljø i sjøen. Dette er lett å kjenne seg igjen i, vi mennesker blir også lettere syke når vi har hatt underliggende stress over lang tid. Spørsmålet er kanskje hvem som skal ta regningen; er det settefiskoppdretteren som må akseptere lavere tilvekst i sin del av produksjonen eller er det matfiskoppdretteren som må ta regningen når fisken er mindre motstandsdyktig mot påkjenninger i havet? 

Hvis næringen selv ikke klarer å bli enig om dette er det kanskje på tide at fisken – i likhet med alle andre husdyr i norsk landbruk – får et omforent kunnskapsgrunnlag for biologiske behov og et lovfestet krav på en naturlig døgnrytme?

Anbefalt videre lesning

Ecc natural lighting guide for broiler chickens: Her finnes det en grundig, kunnskapsbasert tilnærming som tar utgangspunkt i dyrets biologi og lysets fysikk og ut fra dette forklarer hvordan vi må tilpasse teknologien til biologien. Vi trenger en tilsvarende «Norwegian Salmon Commitment: Lighting Guide for Salmon Smolt Production».

Klikk her for å lese veiledningen