Hệ thống phát hiện tảo nhằm giúp nuôi trồng thủy sản phát triển

Nhóm - bao gồm nhà cung cấp công nghệ hàng hải OTAQ, Trung tâm IFCC tại Đại học Aberdeen, Trung tâm Đổi mới nuôi trồng thủy sản Scotland (SAIC) và Trung tâm đổi mới hệ thống cảm biến và hình ảnh (CENSIS) - đang tạo ra một hệ thống cảm biến chi phí thấp có thể tự động lấy mẫu, xác định và đếm các sinh vật cực nhỏ cụ thể bằng phân tích hình ảnh.

Sự tích tụ tảo và sinh vật phù du là một vấn đề lớn trong nuôi trồng thủy sản - một số loại sinh vật gây độc cho cá hồi và một số khác, với số lượng lớn, có thể gây ra tổn hại cho mang cá dẫn đến tử vong. Sự nở hoa của tảo, sự phát triển nhanh chóng của tảo, có thể xảy ra khi có những thay đổi đáng kể về điều kiện nhiệt độ, ánh sáng hoặc dinh dưỡng. Năm 2019, một trường hợp đặc biệt nghiêm trọng ở Na Uy đã dẫn đến thiệt hại một số lượng đáng kể cá.

Các phương pháp hiện tại được sử dụng để theo dõi số lượng sinh vật phù du và tảo rất tốn công, dựa vào những bài đọc được thực hiện thủ công một hoặc hai lần mỗi ngày. Các kết quả cũng được mở cho diễn giải và sai số cá nhân. Ngay cả một số phương pháp chính xác hơn dựa vào các thiết bị đắt tiền và bảo trì cao chỉ cung cấp ảnh chụp nhanh về mức độ tảo.

Sử dụng công nghệ camera kính hiển vi và công cụ lấy mẫu nước độc đáo, hệ thống mới của OTAQ sẽ sử dụng kiến ​​thức sâu về trí tuệ nhân tạo (AI) để xử lý hình ảnh và cung cấp khả năng đọc gần thời gian thực cho người nuôi cá. Sau đó, các nhà sản xuất có thể thực hiện các biện pháp phòng ngừa, chẳng hạn như kích hoạt “màn bong bóng” hoặc rào chắn để bảo vệ một dải nước hoặc ngừng cho cá hồi ăn khi cần thiết.

Hệ thống này dự kiến ​​sẽ tăng cường sức khỏe cho cá và bảo vệ tốt hơn nguồn dự trữ, cải thiện việc sử dụng thức ăn, cũng như giúp toàn bộ quá trình giám sát chất lượng nước hiệu quả hơn và tiết kiệm chi phí cho người sản xuất. OTAQ cho biết một số công ty đã bày tỏ sự quan tâm đến công nghệ mới này.

Chris Hyde, giám đốc thương mại của OTAQ, cho biết: “Sinh vật phù du và tảo là một vấn đề lớn đối với ngành nuôi trồng thủy sản – trữ lượng đáng kể cá hồi đã bị mất đi trong vài năm qua, từ Na Uy đến Chile, vì vấn đề này. Phát hiện sớm các loài sinh vật phù du và tảo gây hại là một vấn đề mấu chốt và chúng tôi đang tìm cách khắc phục vấn đề đó bằng công nghệ cảm biến mới của chúng tôi, nó sẽ tự động hóa quá trình và cung cấp thông tin chính xác về số lượng sinh vật phù du 24 giờ/ngày”.

“Sự phát triển của các cảm biến là bước đầu tiên hướng tới một hệ thống cảnh báo sớm toàn diện hơn. Đây là một sản phẩm quan trọng chiến lược đối với chúng tôi, sẽ cung cấp cho các trang trại cá hồi cái nhìn rõ hơn về những gì đang xảy ra ở vị trí của họ và dữ liệu bổ sung mà họ có thể đưa ra quyết định - nhiều doanh nghiệp đã nói rằng họ cần nó. Sự tham gia của hai trung tâm đổi mới của Scotland và Đại học Aberdeen đã thúc đẩy quá trình phát triển đáng kể và cung cấp cho chúng tôi nền tảng khoa học để tạo ra dữ liệu chính xác, có tính khả thi.”

Tiến sĩ Raif Yuecel, người đứng đầu Trung tâm IFCC tại Đại học Aberdeen, cho biết thêm: “Đếm tế bào dòng chảy là một công nghệ định lượng được thiết lập tốt và thường xuyên để nghiên cứu thực vật phù du và tảo. IFCC là một cơ sở tế bào học hiện đại và do đó là đối tác lý tưởng để hợp tác với OTAQ trong dự án thú vị này để thúc đẩy một khía cạnh thiết yếu của khoa học biển. Các chuyên gia tại trung tâm sẽ làm việc để xác nhận hệ thống AI của OTAQ cho dữ liệu hình ảnh định lượng chính xác và đánh giá kịp thời các loài sinh vật biển gây bệnh bằng cách sử dụng công nghệ tế bào học tiên tiến trong nhà. Chúng tôi tự hào với việc đóng góp một hệ thống sáng tạo như vậy và đặt cột mốc ban đầu để theo dõi các sinh vật phù du gây bệnh sống trong các trang trại nuôi cá”.

Caroline Griffin, Giám đốc đổi mới nuôi trồng thủy sản tại SAIC, cho biết: “Công nghệ này có thể chứng minh một bước đột phá thực sự cho nuôi trồng thủy sản ở tất cả các quốc gia sản xuất cá hồi, tăng cường sức khỏe phúc lợi cho cá bằng cách giải quyết một trong những mối đe dọa lớn nhất đối với trữ lượng. Ở Scotland, nó có thể củng cố Khung sức khỏe cá nuôi của Chính phủ Scotland trong thập kỷ tới".

"Nó dựa trên nhiều dự án trước đây của chúng tôi xung quanh việc cải thiện sức khỏe và phúc lợi của cá, cùng với việc giảm tác động môi trường của ngành bằng cách áp dụng các công nghệ mới từ các ngành khác và áp dụng chúng vào nuôi trồng thủy sản”.