Industrial lobster farming: a technical investigation and comparison of three different farming concepts

Abstract

Europeisk hummer (Homarus gammarus) er særdeles ettertraktet som sjømat, og det finnes en betydelig forbrukeretterspørsel etter arten. Den ville bestanden er kritisk lav flere steder, og etterspørselen er adskillig høyere enn årlig fangst. Selv om det har vært flere forsøk på å etablere et økonomisk levedyktig hummeroppdrett gjennom det siste århundret, har disse forsøkene i stor grad vært mislykkede. En hovedårsak til dette er at hummerne må holdes hver for seg grunnet deres iboende kannibalistiske tendenser. Tendensen til kannibalisme medfører høye kostnader i form av krav til plass og behovet for en avansert kontrollteknologi gjennom hele produksjonsprosessen, ettersom hummerne må holdes adskilt fra hverandre. Tilgjengeligheten av en ikke-kannibalistisk (Eng: docile) hummer vil muligens legge til rette for en industriell hummeroppdrettsindustri, da de kan oppdrettes felles i samme kar. Ettersom en gruppe ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet har gjort betydelige fremskritt mot produksjon av slike hummere, er det nå på tide å vurdere om tilgang på ikkekannibalistiske hummere kan legge grunnlaget for etableringen av en industriell produksjon av europeiske hummere. For å oppnå dette, blir tre alternative produksjonskonsepter undersøkt og sammenliknet: markedsledende landbasert individbasert oppdrett, landbasert oppdrett av ikkekannibalistiske hummere i et resirkulerende akvakultur-system (RAS) og sjøbasert oppdrett av ikke-kannibalistiske hummere i flytende merder. Et omfattende litteraturstudium dannet grunnlaget for formuleringen av funksjonelle krav knyttet til hummeroppdrett. Disse ble deretter brukt til å formulere tre formodentlige produksjonskonsepter for å bli sammenliknet. Evalueringen ble utført ved en rekke kriterier som dekket flere kritiske aspekter, som produksjonsutbytte, kontroll over oppdrettsmiljøet, automatiseringsmuligheter og produksjonstid. Til tross for begrensede empiriske data, ble de tre produksjonskonseptene også sammenliknet med hensyn til sannsynlige produksjonskostnader. Analysen viser at produksjons- og investeringskostnadene knyttet til de ulike produksjonskonseptene varierer betydelig, og at produksjonskostnadene for de konseptene tilknyttet de ikkekannibalistiske hummerene, i stor grad avhenger av oppnådde biomassetettheten som kan oppnåes. Innen sjøbasert oppdrett vil det ta adskillig lengre tid for en hummer å vokse til markedsstørrelse. Videre viser resultatene til, sammenliknet med praksis innen oppdrett av andre hummerarter, at det ikke virker å være et problem å øke tilstedeværende biomasse betraktelig med hensyn til gitte vannkvalitetsparametere. Analyseresultatene antyder at hvis bruken av ikke-kannibalistiske hummere tillater mye høyere biomassetettheter enn det som kan oppnås i konvensjonelt individbasert oppdrett, så vil tilgjengeligheten av en ikke-kannibalistisk hummer representere en betydelig forbedring. Fordi dette resultatet bygger på en rekke underliggende antagelser, bør resultatet imidlertid tolkes med forsiktighet.

The European lobster (Homarus gammarus) is a highly sought after seafood and there is substantial consumer demand for this species. Wild populations are at critical low points in several places, and the demand is several times greater than the annual catch. Although there have been several attempts in recent decades to establish a sustainable and economically viable industry for lobster production, these efforts have been largely unsuccessful. A major reason for this is that lobsters have to be kept separated due to their inherent cannibalistic habits.

The tendency to cannibalism incurs costs in terms of space requirements and the need for sophisticated control engineering technology throughout the entire production cycle as the lobsters need to be kept separated from each other. The availability of non-cannibalistic (or docile) European lobsters would possibly facilitate the development of an industrial-scale lobster farming industry, as they can then be communally reared. Since a research group at the Norwegian University of Science and Technology has made considerable progress toward the production of such lobsters, it is timely to make an assessment of whether access to docile lobsters may pave the ground for establishment of industrial-scale production of European lobsters. To this end, three alternative production concepts are examined and compared: state-of-the-art individual land-based farming, land-based production of docile lobsters by using recirculating aquaculture system (RAS) technology, and sea-based farming of docile lobsters.

A comprehensive literature review provided the basis for formulating functional requirements related to lobster farming. These were then used to guide the formulation of three putative production concepts to be compared. The evaluation was carried out by use of a set of criteria covering several critical aspects, such as production yield, control of the farming environment, ease of automation and production time. Despite the scarcity of empirical data, the three production concepts were also compared with respect to their probable production costs.

The analysis shows that the production and investment costs associated with the different production concepts vary significantly and that the production cost, in the case of docile lobster farming on land and in the sea, depend very much on the stocking density that can be achieved. In the sea-based farming system, the time it will take for a lobster to reach market size is considerably longer than in the land-based systems. However, numerical modelling results show that, compared to current practise in sea-based farming of other lobster species, the stocking density can be considerably increased before becoming exposed to critical water quality issues. The analysis suggests that if use of docile lobsters in a land-based system allows much higher stocking numbers than what can be achieved in an individual-based system, the availability of docile lobsters would represent a significant improvement. Since this result is highly dependent on the underlying assumptions, it should, however, be interpreted with some care.