Untersuchung zur Auswirkung der Schwebstoffbelastung in Kreislaufanlagen auf die Gesundheit und die Wachstumsleistung von Salmoniden

Kreislaufanlagen gelten hinsichtlich des Wasserverbrauchs und der Gewässerbelastung als umweltfreundliche Alternative zu offenen Durchflusssystemen, deren Ablaufwasser für angrenzende Gewässer problematisch sein können, da sie durch Nährstoffe und organische Anreicherungen belastet sind. Um jedoch ökonomisch konkurrenzfähig zu sein und die Gesamtökobilanz zu verbessern, bedarf es einer weiteren Optimierung der Kreislaufanlagen. Voraussetzung hierfür ist es, die Feststoffbelastung als zentrales Problem besser zu verstehen und steuern zu können. Durch die verbesserte Steuerung der Feststoffentnahme könnte die Fischproduktion in Kreislaufanlagen entscheidend vorangebracht werden und Systemstörungen minimiert werden. Eine entscheidende Größe ist dabei das Wohlbefinden der Fische und damit ihre physiologische Unversehrtheit. Nur wenn diese gegeben ist, können Futter- und Wasserressourcen optimal zur Fischerzeugung genutzt werden und die Fische tiergerecht erzeugt werden. Ziel des Projektes ist es, den Einfluss sich akkumulierender Kleinstpartikel in Kreislaufanlagen auf die Fischgesundheit und die Systemstabilität zu ergründen. Dieses Projekt soll Aufschluss darüber geben, wie das Schwebstoffaufkommen in Kreislaufanlagen im Einzelnen die Fischgesundheit, die Wasserqualität und die Biofilterleistung beeinflusst. Im Fokus liegt hierbei einerseits der direkte physikalische Einfluss unterschiedlich großer und verschieden zusammengesetzter Partikel auf die Gesundheit und das Wachstum der Fische. Andererseits ist eine umfassende Untersuchung der Auswirkungen des Schwebstoffaufkommens auf die Biofilterleistung und die Wasserparameter ein zentraler Punkt des Versuchsvorhabens.

Zu Beginn des Projektes erfolgt zuerst eine Analyse des Einflusses verschiedener kommerzieller Futter auf die wichtigsten Wasserparameter. Die eingesetzten Futter werden so gewählt, dass sie möglichst unterschiedliche Partikelgrößenverteilungen im System erzeugen. Im Anschluss wird die Auswirkung der Schwebstoffbelastung entkoppelt von anderen belastenden Wasserparametern (Ammonium, Nitrit, CO₂, pH, etc.) untersucht. Dazu werden die Wasserparameter in replizierbaren Kreislaufsystemen konstant gehalten, die Partikelbelastung jedoch hinsichtlich Konzentration und Größenverteilung durch gezielte Einbringung von definierten Partikeln oder durch eine Futter-induzierte Änderung der Zerfallseigenschaften der von den Versuchsfischen ausgeschiedenen Kotpartikeln variiert. Die Auswirkung der Schwebstoffbelastung auf die Fische wird anhand verschiedener Blut- und Stress-Parameter (Hitzeschockproteine, Cortisol) erfasst. Des Weiteren wird der Flossenindex (Grad der Flossenerosion) bestimmt und die Kiemen histologisch auf Schäden untersucht.

Die Versuchsanlage der FFS.

Foto: FFS/LAZBW

Becke C., Schumann M., Steinhagen D., Geist J. & Brinker A. (2017). Physiological consequences of chronic exposure of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) to suspended solid load in recirculating aquaculture systems. Aquaculture 484, 228-241.

Becke C., Steinhagen D., Schumann M. & Brinker A. (2017). Auswirkungen von Schwebstoffbelastung auf das Wachstum und die Physiologie von Regenbogenforellen (Oncorhynchus mykiss) in Kreislaufanlagen. AUF AUF 2017, Heft 2, S. 8-14.

Becke C., Steinhagen D., Schumann M. & Brinker A. (2016). Physiological consequences for rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) of short-term exposure to increased suspended solid load. Aquacultural Engineering 78: 63-74. https://doi.org/10.1016/j.aquaeng.2016.11.001

Becke C., Schumann M., Steinhagen D., Geist J., Brinker A. (2018). Auswirkungen von chronischer Schwebstoffbelastung über eine komplette Wachstumsperiode auf das Wachstum und die Physiologie von Regenbogenforellen. AUF AUF 2018, Heft 1, 24-31.