Den første delen av produksjonssyklussen fra egg til smolt foregår i lukkede anlegg på land, før fisken flyttes til åpne merder i sjø.
Oppdrettsteknologier i landbaserte anlegg
Lukkede anlegg på land innen lakseoppdrett er typisk gjennomstrømnings- eller resirkuleringsanlegg. Gjennomstrømningsanlegg (flow-through systems, FTS) bruker typisk ferskvann eller sjøvann fra naturlige kilder (elv, innsjø, sjø) som strømmer gjennom karene uten noen form form for gjenbruk. Vannbehandlingen i FTS er minimal og ofte begrenset til regulering av oksygen og temperatur.
FTS har vært den mest utbredte teknologien i Norge, men RAS-teknologi har økt i popularitet både i Norge og internasjonalt. RAS-teknologi baserer seg på intensiv vannbehandling for å opprettholde kvaliteten til vannet som i stor grad resirkuleres og brukes på nytt (opp til 99 % i "zero-water-change"-anlegg). dette medfører høyere investerings og driftskostnader, men gjør det mulig å produsere fisk uten tilgang til naturlige vannressurser nesten over alt.
RAS-teknologi tillater høy grad av overvåkning og kontroll av biologiske, kjemiske og fysiske parametre i det resirkulerte vannet, og kan dermet ha positive effekter på både miljø og fiskens velferd. RAS har blitt populært for oppdrett av forskjellige marine- og ferksvannsarter og flere store oppdrettsaktører har begynt å produsere laks til matfiskstørrelse i RAS. RAS-anlegg utformes på flere ulike måter,men felles for dem alle er at de tar sikte på å opprettholde best mulig vannkvalitet med lavest mulig energiforbruk.
Vannkvalitet i RAS
RAS-anlegg karakteriseres ofte av høy biomassetetthet og mye organisk materiale i vannet. Konsentrasjonen av mikroorganismer i RAS-vann, hovedsakelige bakterier, er derfor høy. For å sette det i perspektiv, kan heterotrofe bakterier utgjøre en tredjedel av oksygenforbruket i et RAS-anlegg. Mikroogranismer spiller en sentral rolle for vannkvaliteten i RAS, da de spiller viktige roller i vannrenseprosesser (fjerning av nitrogenforbindelser og nedbryting av organisk materiale i biofilter), men patogene, opportunistiske og probiotiske mikrober kan påvirke fiskens helse direkte. I tillegg kan noen bakterier produsere uønskede forbindelser, for eksempel hydrogensulfid (H2S) eller smaksstoffer. H2S er en svært toksisk gass som produseres av sulfat-reduserende bakterier under anaerobe betingelser, som i løpet av kort tid kan føre til massedødelighet. Smaksstoffer produsert av forskjellige bakterier er ufarlig for fisken, men bygger seg opp i fettvevet og gir fisken dårlig smak. Både H2S og smaksstoffer kan være showstoppere for matfiskproduksjon.
Mikrobiell diagnostikk
Siden mikroogranismer er sentrale for vannkvaliteten og fiskens velferd,e r det vikitg å kartlegge sammensetninger og endringer i mikrobesamfunn på forskjellige steder i anlegget, men også på selve fisken. "Microbiome profiling", nestegenerasjons-sekvenseringsteknologi og bioinformatisk dataprosessering har blitt etablerte metoder for analyse av bakteriesamfunn. Slike samfunnsanalyser kan være viktig for å se variasjoner og trender som kan peke på endringer i vannkvaliteten eller endret biologisk risiko før fisken er påvirket. I tillegg til sammensetningen og relative andeler av bestemte bakteriegrupper i mikrobesamfunnet, er det også viktig å kunne detektere og nøyaktisk kvantifisere bestemte mikrobearter og -grupper. Kvantitativ digital PCR, ofte i kombinasjon med molekylære fluorescensprober, brukes for å kvantifisere absolutte konsentrasjoner av utvalgte mikrobearter, bakteriegrupper og totalantall bakterier i prøver fra forskjellige lokasjoner i RAS, men også i mukusprøver fra fiskehud, -gjeller og -tarm. Denne teknologien kan også brukes for å se på aktiviteten av utvalgte bakterier. Dette er blant annet viktig for å kunne vurdere risikoen for mikrobiell H2S-produksjon.
