3.4 قضايا رعاية الحيوان
3.4.1 مقدمة
خلال العقد الماضي، اجتذبت رعاية الأسماك الكثير من الاهتمام، مما أدى إلى دمج صناعة الاستزراع المائي لعدد من ممارسات وتقنيات تربية الأحياء المائية التي تم تطويرها خصيصاً لتحسين هذا الجانب. القشرة المخية الحديثة، التي في البشر هي جزء مهم من الآلية العصبية التي تولد التجربة الذاتية للمعاناة، تفتقر إلى الأسماك والحيوانات غير الثديية، وقد قيل إن غيابها في الأسماك يشير إلى أن الأسماك لا يمكن أن تعاني. ومع ذلك، هناك رأي بديل قوي هو أن الحيوانات المعقدة ذات السلوكيات المتطورة، مثل الأسماك، ربما تكون لديها القدرة على المعاناة، وإن كان ذلك قد يختلف من حيث الدرجة والنوع عن التجربة الإنسانية لهذه الحالة (Huntingford et al. 2006).
استندت لجنة رعاية المزارع والحيوان التابعة لحكومة المملكة المتحدة في مبادئها التوجيهية إلى إطار «الحريات الخمس»، الذي يحدد الولايات المثالية بدلاً من المستويات المحددة للرفاه المقبول (FAWC 2014). إن التحرر من الجوع والعطش، وعدم الراحة، والألم، والإصابة، والمرض، والخوف، والكرب، فضلا عن حرية التعبير عن السلوك الطبيعي، يوفر لنا إطارا محددا لتقييم قضايا الرفاه. و الصحة البدنية هي المقياس الأكثر قبولا لل رفاه على الصعيد العالمي, وهي بلا شك شرط ضروري لل رفاه الجيد. وفي صناعة تنافسية وموسعة وناشئة، يمكن لخبراء علم الأحياء الذين يدمجون اعتبارات الرعاية الاجتماعية في ممارساتهم اليومية للتربية أن يكتسبوا ميزة تنافسية وأن يحصلوا على علاوة سعرية مضافة (Olesen et al. 2010) من خلال تحسين إدراك المستهلك والثقة في منتجاتهم. وقدم غريمسرود وآخرون (2013) أدلة على وجود استعداد كبير للدفع، بين جميع الأسر المعيشية النرويجية، لتحسين رفاه سمك السلمون في المحيط الأطلسي المستزرع من خلال زيادة مقاومة الأمراض وقمل السلمون، مما قد ينطوي على استخدام أقل للأدوية والمواد الكيميائية في عملية الإنتاج.
في RAS المكثف، ترتبط رعاية الحيوان ارتباطًا وثيقًا بأداء الأنظمة. وعلى مدى السنوات القليلة الماضية، تمت دراسة رعاية الحيوان في المناطق الريفية من منظور نوعية المياه وتأثيرات اكتظاظ الأسماك على أداء النمو، والمؤشرات الحيوية للإجهاد، أو تطور الاضطرابات الصحية. وكان الهدف الرئيسي من بحوث رعاية الحيوان في النظام هو بناء وتشغيل النظم التي تزيد الإنتاجية إلى أقصى حد وتقليل الإجهاد والوفيات إلى أدنى حد. وكانت المواضيع ذات الأهمية هي حدود كثافة التخزين (Calabrese et al. 2017)، وحدود تركيز المركبات النيتروجينية في مياه تربية (Davidson et al. 2014)، وحدود تركيز ثاني أكسيد الكربون المذاب (Good et al. 2018)، وآثار الأوزون (Good et al. 2011؛ Reiser et al. 2011) وإلى وتراكم المركبات المتمردة في RAS (فان Rijn و Nussinovitch 1997) ذات التبادل المحدود للمياه والضوضاء (Martins et al. 2012؛ Davidson et al. 2017).
** الشكل 3-6** يمكن أن تؤثر عوامل الإجهاد الفيزيائية والكيميائية وغيرها من العوامل المتصورة على الأسماك وتسبب استجابات أولية و/أو ثانوية و/أو كاملة الجسم. (بعد بارتون 2002)
3.4.2 الإجهاد
استجابة الإجهاد في الأسماك هي وظيفة تكيفية في مواجهة التهديد المتصور للتوازن وعلم وظائف الأعضاء الإجهاد لا يساوي بالضرورة المعاناة وانخفاض الرفاه (آشلي 2007) (الشكل 3.6). تؤدي استجابات الإجهاد وظيفة مهمة جدًا للحفاظ على الفرد. ولذلك فإن تدابير الرفاه في الاستزراع المائي ترتبط إلى حد كبير بالآثار الثالثة للاستجابة للإجهاد، والتي تشير بشكل عام إلى الإجهاد المطول أو المتكرر أو الذي لا يمكن تجنبه (Conte 2004).
تعتبر كثافة التخزين عاملاً محورياً يؤثر على رفاه الأسماك في صناعة الاستزراع المائي، خاصة RAS حيث تهدف الكثافات العالية في البيئات المحصورة إلى تحقيق إنتاجية عالية. وعلى الرغم من أن كثافة التخزين نادراً ما تعرف، فهي المصطلح المستخدم عادة للإشارة إلى وزن الأسماك لكل وحدة حجم أو لكل وحدة حجم في الوحدة الزمنية لتدفق المياه عبر بيئة الاحتجاز (Ellis et al. 2001). ومفهوم الحيز الأدنى للأسماك هو أكثر تعقيداً مما هو عليه بالنسبة للأنواع الأرضية، حيث تستخدم الأسماك وسط ثلاثي الأبعاد (كونتي 2004).
وبالإضافة إلى تلبية الاحتياجات الفسيولوجية، توصي منظمة الأغذية والزراعة العالمية (2014) بأن «تحتاج الأسماك إلى مساحة كافية لإظهار السلوك الطبيعي بأقل قدر من الألم والإجهاد والخوف». ولذلك، فإن كثافة التخزين هي منطقة توضح أهمية الاختلافات بين الأنواع ووجود شبكة معقدة من العوامل المتفاعلة التي تؤثر على رفاه الأسماك. وقد بحث Calabrese et al. (2017) حدود كثافة تخزين سمك السلمون الأطلسي في فترة ما بعد السمولت (Salmosalar L.) مع التركيز على أداء الإنتاج والرفاه حيث لوحظت أضرار الزعنفة وإعتام عدسة العين في كثافات تخزين تبلغ 100 كجم msup-3/sup وما فوق. ومع ذلك، فإن تأثير كثافة التخزين على مقاييس الرفاه يختلف باختلاف الأنواع. فعلى سبيل المثال، أظهر باس البحر (Dicentrarchus labrax) مستويات إجهاد أعلى عند كثافة عالية، كما يشير إلى ذلك الكورتيزول، والاستجابة المناعية الفطرية، والتعبير عن الجينات المرتبطة بالإجهاد (Vazzana et al. 2002؛ Gornati et al. 2004). كما أن كثافة التخزين العالية في الدنيس البحري ذي الدنيس الصغير (S. auraata) تنتج حالة إجهاد مزمنة تنعكس في ارتفاع مستويات الكورتيزول، وكبت المناعة، وتغير الأيض (Montero et al. 1999). وعلى النقيض من ذلك، يتغذى Charr القطبي الشمالي (Salvelinus alpinus) وينمو بشكل جيد عندما يتم تخزينها بكثافات عالية بينما يظهر انخفاض الاستهلاك الغذائي ومعدلات النمو بكثافات منخفضة (Jorgensen et al. 1993).
النظام الغذائي قد تلعب أيضا دورا هاما في حساسية الإجهاد. وأظهر سمك السلور الأفريقي (Clarias gariepinus) الذي يتلقى نظاماً غذائياً يحتوي على مكملات عالية من حمض الاسكوربيك (فيتامين C) أثناء النمو المبكر حساسية أقل للإجهاد (Merchie et al. 1997). من ناحية أخرى، أظهر الكارب الشائع (Cyprinus carpio)، الذي يتغذى على جرعات كبيرة من فيتامين C، زيادة أكثر وضوحا الكورتيزول (هرمون الستيرويد صدر مع الإجهاد) استجابة للإجهاد بالمقارنة مع المستويات الموصى بها من فيتامين (Dabrowska et al. 1991). وقد أظهر Tert et al. (2004) أن النظام الغذائي المعدل الذي يوفر جرعة تكميلية من الفيتامينات والمعادن النزرة لمساعدة الجهاز المناعي قد يساعد على الحد من بعض آثار متلازمة الأمراض الشتوية. يتم استعراض أمراض الاستزراع المائي الشائعة الأخرى المتعلقة برعاية الحيوانات والإجهاد في آشلي (2007).
3-4-3 تراكم المواد في مياه العملية
توفر RAS المكثف و «صفر التفريغ» مزايا بيئية كبيرة. ومع ذلك، فإن تربية الأسماك في المياه المعاد تدويرها باستمرار يثير مسألة ما إذا كانت المواد التي تطلق من الأسماك في المياه قد تتراكم، مما يؤدي إلى انخفاض معدلات النمو وضعف الرفاه. قام مارتينز وآخرون (2010 أ) بالتحقيق في وجود تخلف النمو في البلطي النيلي (Oreochromis niloticus) بمقارنة النمو وسلوك التغذية والاستجابة للإجهاد للأسماك المستزرعة في المياه المعدنية (RAS) بمستويات مختلفة من المواد المتراكمة (TAN، Nosub2/sub3/sub-N، Orthophate-P) . وأظهرت النتائج أن الأفراد الكبار لديهم اتجاه نحو تأخر النمو في أعلى تراكم RAS في حين يبدو أن الأفراد الصغار، على العكس من ذلك، تنمو بشكل أفضل في مثل هذه النظم على أساس مستويات عالية من الجلوكوز في الدم كمؤشر للإجهاد. وخلصت دراسة مماثلة أجراها نفس المؤلف عن أجنة واليرقات (مارتينز وآخرون 2011) إلى نتائج تشير إلى أن تركيز المواد (الفوسفات الفوسفات - P والنترات والزرنيخ والنحاس) كان من المرجح أن يؤثر على التطور. و على الرغم من هذه النتائج, يدعي المؤلفون أن النسبة المئوية لل وفيات و التشوهات المسجلة في الدراسة كانت منخفضة نسبيا بالمقارنة مع الدراسات الأخرى. وفي كلتا الدراستين، استخدم المؤلفون نظما ذات أسعار صرف محدودة للغاية للمياه بمساعدة مفاعلات إزالة النتروث (30 لترا من المياه الجديدة لكل كيلوغرام من الأعلاف يوميا). وبالمثل، تمت دراسة تراكم الهرمونات في المياه الباردة السالمونيد RAS من قبل Good et al. 2014، 2017). ولم تكشف أبحاثهم في عام 2014 عن وجود علاقة بين سعر صرف المياه وتراكم الهرمون (باستثناء هرمون التستوستيرون) ولا وجود صلة بين تراكم الهرمون ونضوج السالمون في المحيط الأطلسي، ولكن اقترح إجراء مزيد من الدراسة. وركزت دراستهم في عام 2017 على استخدام الأوزون للحد من الهرمونات في نفس راس، مع نتائج غير حاسمة بشأن تراكم هرمون الستيرويد، ولكن مع انخفاض إيجابي من أوستراديول بواسطة الأوزون.
ومن ناحية أخرى، أظهر تراكم المواد الدبوالية في «التبادل الصفري» أن له تأثير وقائي ضد الالتهابات البكتيرية (Yamin et al. 2017a) والنقاط الخارجية (Yamin et al. 2017b). كما تبين أن الأحماض الهيوميك تقلل من سمية الأمونيا والنتريت (Meinelt et al. 2010). ويترتب على ذلك تداعيات بالنسبة للرأس المشغّل بالأوزون، حيث أن الأوزون قد يحسّن نوعية المياه مع التضحية بالآثار المفيدة التي يبدو أنها ناتجة عن المواد الدبوالية.
3-4-4 الصحة والسلوك
والخصائص الأساسية للرفاه الجيد هي الصحة الجيدة وغياب المرض، والإنتاجية الجيدة فيما يتعلق بالاستزراع المائي (Turnbull and Kadri 2007؛ Volpato et al. 2007). وفي حين أن الصحة البدنية للحيوان أساسية للرفاه الجيد (آشلي 2007؛ دنكان 2005)، فإن كون الحيوان يتمتع بصحة جيدة لا يعني بالضرورة أن حالة رفاهه كافية. و هكذا, فإن الرفاه مفهوم أوسع نطاقا و أكثر شمولا من مفهوم الصحة. وترتبط التدابير الفسيولوجية والسلوكية ارتباطاً جوهرياً وتعتمد بعضها على بعض للحصول على تفسير صحيح فيما يتعلق بالرعاية الاجتماعية (Dawkins 1998).
يمثل سلوك الحيوانات، وفي حالتنا الأسماك، رد فعل على البيئة، حيث أن الأسماك تنظر إليها، وبالتالي فإن السلوك هو عنصر أساسي في رفاه الأسماك. وقد ارتبطت التغيرات في سلوك العلف، ونشاط التهوية الخيشومية، والعدوان، وسلوك السباحة الفردي والجماعي، والسلوكيات النمطية وغير الطبيعية، بعوامل الإجهاد الحادة والمزمنة في تربية الأحياء المائية، وبالتالي يمكن اعتبارها مؤشرات محتملة لرفاه الفقراء (Martins et al. 2011). تتميز مؤشرات الرعاية السلوكية بأنها سريعة وسهلة الملاحظة، وبالتالي فهي مرشحة جيدة للاستخدام «في المزرعة». ومن الأمثلة على السلوك الذي يشيع استخدامه كمؤشرات للرفاه التغيرات في السلوك الاستباقي الغذائي، وتناول الأعلاف، ونشاط السباحة، ومعدلات التهوية (Huntingford et al. 2006). ومع ذلك، يحذر Barreto وVolpato (2004) من استخدام تردد التهوية كمؤشر على الإجهاد في الأسماك لأنه على الرغم من أن تردد التهوية هو استجابة حساسة جدا للاضطراب، إلا أنه محدود الاستخدام لأنه لا يعكس شدة التحفيز.
3.4.5 الضوضاء
وتستزرع الأسماك المستزرعة على مدى فترات طويلة من الزمن في نفس الخزانات من نفس اللون (الألوان) وفي نفس الشكل وتتعرض للضوضاء الخلفية التي يحتمل أن تكون ضارة (Martins et al. 2012). وتستخدم أنظمة الاستزراع المائي المكثفة وخاصة أنظمة إعادة الدوران معدات مثل أجهزة التهوية ومضخات الهواء والماء والمنافيخ وأنظمة الترشيح التي تزيد دون قصد من مستويات الضوضاء في خزانات الاستزراع السمكي. وتقع المستويات والترددات السليمة التي يتم قياسها ضمن نظم الاستزراع المائي المكثفة ضمن نطاق سمع الأسماك، ولكن الآثار المحددة لضجيج إنتاج الاستزراع المائي ليست محددة بشكل جيد (Davidson et al. 2009).
وجد بارت وآخرون (2001) أن متوسط مستويات ضغط الصوت العريض النطاق (SPL) يختلف باختلاف أنظمة الاستزراع المائي المكثفة. في دراسته، تم قياس مستوى الصوت من 135 ديسيبل إعادة 1μPa في بركة ترابية بالقرب من مهوية التشغيل، في حين أن خزانات الألياف الزجاجية الكبيرة (قطر 14 م) داخل نظام إعادة تدوير كان أعلى SPLs من 153 ديسيبل إعادة 1μpA.
وقد أظهرت الدراسات الميدانية والمختبرية أن سلوك الأسماك وعلم وظائف الأعضاء يمكن أن يتأثر سلباً بالصوت الشديد. وقد لاحظ Terhune et al. (1990) انخفاض معدلات نمو سمك السلمون الأطلسي، Salmo salar، في خزانات الألياف الزجاجية التي لديها مستويات صوت تحت الماء 2-10 ديسيبل تعيد بمقدار 1 ميكروباسكال أعلى عند 100-500 هرتز مما كانت عليه في الخزانات الخرسانية. ولذلك، فإن التعرض المزمن لضجيج إنتاج الاستزراع المائي يمكن أن يتسبب في زيادة الضغط وخفض معدلات النمو وكفاءة تحويل الأعلاف وانخفاض البقاء على قيد الحياة. ومع ذلك، وجد ديفيدسون وآخرون (2009) أنه بعد 5 أشهر من التعرض للضوضاء، لم يتم تحديد أي اختلافات كبيرة بين العلاجات لمتوسط الوزن والطول ومعدلات النمو المحددة وعامل الحالة وتحويل الأعلاف أو بقاء تراوت قوس قزح، Oncorhynchus. ويرد وصف لنتائج مماثلة في فيسوكي وآخرون (2007). ومع ذلك، لا ينبغي تعميم هذه النتائج على جميع أنواع الأسماك المستزرعة، لأن العديد من الأنواع، بما في ذلك سمك السلور والقبرصي، لديها حساسية سمعية أكبر بكثير من تراوت قوس قزح ويمكن أن تتأثر بشكل مختلف بالضجيج. فعلى سبيل المثال، قدم Papoutsoglou وآخرون (2008) أدلة أولية على أن نقل الموسيقى في ظل ظروف تربية محددة يمكن أن يكون له آثار معززة على أداء نمو الأوراتا، على الأقل بأحجام محددة من الأسماك. وعلاوة على ذلك، فإن الآثار الموسيقية الملحوظة على عدة جوانب من فسيولوجيا الأسماك (مثل الإنزيمات الهاضمة، وتكوين الأحماض الدهنية، والناقلات العصبية للدماغ) تعني ضمناً أن بعض الموسيقى يمكن أن توفر مزيداً من التعزيز في النمو والجودة والرفاه والإنتاج.