Selection of smolt weight in Atlantic Salmon farming under uncertainty

Abstract

På grunn av biologiske utfordringer og et strengere regelverk, stagnerer veksten i lakseoppdrettsnæringen og fortjenestemarginene synker. Påvekst av større smolt er en av de mest lovende strategiene for å generere vekst i næringen, men det er fortsatt tvil om den langsiktige lønnsomheten av en slik beslutning. Riktig forståelse av egenskapene som påvirker de økonomiske betingelsene for større smolt vil være viktig for produsenter å investere i storskala post-smolt produksjonsanlegg.

Denne oppgaven utvikler en stokastisk programmeringsmodell basert på arbeidet til Hæreid [1], Øveraas & Rynning-Tønnesen [2] og Bjørndal og Tusvik [3–6], som fastslår den beste smoltvekten for et sted eller en region, og samtidig redegjør for usikkerheter i kostnader, havtemperaturer og lakselus. Modellen brukes til å analysere hvordan ytelsen til smoltstørrelser mellom 100g og 100g blir påvirket av variasjoner i kostnader, antall lusebehandlinger, temperaturer og priser.

Først implementeres den stokastiske programmeringsmodellen på lakseoppdrettsselskapet Bolaks, hvoretter vi undersøker den deterministiske versjonen av modellen med ulike parameterinnstillinger for kostnader ved biomasseutvikling, kostnad for smoltproduksjon, antall lusebehandlinger, temperatur og endringer i laksepris. 900g smolt er funnet å være den optimale smoltvekten for Bolaks, men på grunn av stor usikkerhet i kostnader og relativt lav resultatforbedring sammenlignet med mindre smoltstørrelser i den stokastiske modellen, anses ikke disse resultatene som et godt grunnlag for å konkludere.

Resultater identifiserer lokasjoner med høy temperatur, høyt antall lusebehandlinger og høy sjøtemperatur som de mest lønnsomme for påvekst av stor-smolt. Som en konsekvens av dette, konkluderer vi med at lokasjoner i norges nordligere fylker vil trenge videre reduksjon i smolt-kostnader eller økte kostnader i sjøfasen.

Risikoen for overtilbud og reduksjon i laksepris er identifisert som en kritisk barriere for rask tilpasning av storsmolt. Vi konkluderer med at en langsommere tilpasning der smoltstørrelsen økes i trinn tilpasset etterspørselen gir en mer fornuftig og langsiktig tilnærming til utnyttelse av større smolt.

Due to biological challenges and a stricter regulatory environment, the growth of the salmon farming industry is stagnating, and profit margins are decreasing. On-growing of larger smolt is one of the most promising strategies for generating growth in the industry, but there are still doubts on the long-term profitability of such a decision.

Correctly understanding the characteristics affecting the performance of larger smolt will be necessary for producers to invest in large-scale post-smolt production facilities. Based on the work of Hæreid [1], Øveraas & Rynning-Tønnesen [2] and Bjørndal and Tusvik [3–6], we develop a stochastic programming model to determine the optimal smolt weight for a location or region, with an inherent ability to account for uncertainties in sea temperatures and salmon lice. The model is utilised to analyse performance of smolt weights between 100g and 100g for variations in costs, number of lice treatments, temperatures and prices.

First, the stochastic programming model is implemented on salmon farming company Bolaks, after which we investigate the deterministic version of the model with different parameter settings for production costs in sea farms, cost of smolt production, number of lice treatments, temperature, and changes in salmon price. 900g smolt is identified to be the optimal smolt weight for Bolaks in the stochastic programming model. However, due to the significant uncertainties in costs and relatively low improvement in profit compared to smaller smolt sizes in the stochastic model, further

Results in the experimental study identify sea farms with high temperatures, substantial issues with lice and high sea phase production costs as the most suitable for on-growing of large smolt. Furthermore, on-growing of large smolt in northern-Norway are is not found to be more profitable than smaller smolt sizes and will require a further decrease in smolt production costs or higher prices for large smolt to be viable in these regions.

The risk of oversupply and price decrease if production volumes increase rapidly is a critical barrier to adapting to large smolt. We conclude that a slower adaption where smolt size is increased in increments adapted to demand provides a more reasonable and long-term approach to utilising larger smolt.