Uutiset Kala

Kalankasvatus on yksi nopeimmin maailmalla kasvavista elintarviketuotannon sektoreista. Jatkuvan kasvun vuoksi ekologisesti, taloudellisesti ja sosiaalisesti kestävät alueet kalankasvatukseen ovat jo käytössä, minkä takia uusille kalankasvatustekniikoille on tarve.

Kalojen kiertovesikasvatus on viime vuosina yleistynyt tekniikka, joka kierrättää ja säästää vettä. Tekniikalla ei ole vielä saavutettu taloudellista kannattavuutta muun muassa sen edellyttämien suurien investointien ja käyttökustannusten vuoksi. Erityisen haasteelliseksi kiertovesikasvatuksessa on osoittautunut bioreaktoreiden toiminta ja hallinta, joiden mikrobiologisia prosesseja tutkija Jani Pulkkinen tutki väitöskirjassaan.

Bioreaktorit avainasemassa kalojen kiertovesikasvatuksessa

Kalojen kasvun ja hyvinvoinnin ylläpito on tärkeää taloudellisesti kannattavassa kalojen kiertovesikasvatuksessa. Tämä saavutetaan pitämällä vedenlaatu kalojen kannalta optimaalisena. Veden hyvän laadun ylläpitäminen on tunnistettu vesiviljelyn innovaatio-ohjelmassa yhdeksi kehitystyön prioriteetiksi.
Bioreaktoreissa kalojen erittämä myrkyllinen ammoniakki muuttuu mikrobien avulla haitattomampaan nitraattiin nitrifikaatioprosessissa. Häiriöt nitrifikaatioprosessissa voivat aiheuttaa myrkyllisen ammoniumin ja nitriitin pitoisuuksien nousun, mikä voi heikentää kalojen hyvinvointia ja edelleen kasvua. Laukaan kiertovesikasvatuksen kokeilu- ja oppimisympäristössä on pystytty tutkimaan samanaikaisesti mikrobiologisia prosesseja yhdistettynä jatkuvaan vedenlaadun seurantaan.

Erityyppiset bioreaktorit voivat siepata vedestä kiintoaineita tai vaikuttaa kaasujen tasapainoon mutta eri bioreaktoreilla on myös erilainen nitrifikaatiotehokkuus eli kuinka nopeasti ammoniakki saadaan muutettua nitraatiksi.

Bakteeriyhteisöt monimuotoisia

– Vaikka bioreaktorit suunnitellaan kalojen typpiyhdisteiden hajotusta varten, bioreaktoreiden bakteerien tärkeimmät toiminnot olivat hiilihydraattien, aminohappojen ja rasvojen hajotus. Bioreaktoreiden vaikutus kokonaisuudessaan vedenlaatuun on siten paljon monimuotoisempi mitä aiemmin on ajateltu. Monipuolinen ja stabiili bakteeriyhteisö voi ylläpitää hyvää vedenlaatua, ei pelkästään typpiyhdisteiden määrässä, vaan myös muussa orgaanisen aineen määrässä, Pulkkinen sanoo.

–Bioreaktoreiden mitoitus ja tyypin valinta tulisi tehdä koko vedenkäsittelyjärjestelmän ominaisuudet huomioiden, Pulkkinen sanoo.

Bioreaktoreissa on myös ikävämpiä puolia, sillä kalaan maku- ja hajuhaittoja tuottavien bakteerien määrä on suurimmillaan juuri bioreaktoreissa. Näidenkin bakteerien toimintaan voidaan vaikuttaa erilaisilla käsittelyillä ja bioreaktoreiden kokoonpanoilla mutta tämän aihepiirin osalta tutkimus jatkuu Lukessa.

Bioreaktoreiden biologinen ja mekaaninen kiintoaineen poistokyky voi kompensoida muun vedenkäsittelyjärjestelmän ominaisuuksia. Optimoimalla koko vedenkäsittelyjärjestelmä luodaan kalojen hyvinvoinnin ja kasvun kannalta paras mahdollinen vedenlaatu, joka mahdollistaa kustannustehokkaan ja ympäristöystävällisen kalankasvatuksen.

Väitöskirjatyötä ovat rahoittaneet Luke, Euroopan unioni sekä maa- ja metsätalousministeriö Euroopan meri- ja kalatalousrahastosta.

Katso myös