eDNA-robot for overvåking av vassdrag

I Norge bruker vi nesten 400 millioner kroner årlig på å overvåke og kartlegge norsk natur. Hensikten er å oppdage og varsle endringer i artssammensetningen av skadelige og truede organismer på et tidlig stadium. Slik kan man igangsette tiltak for å begrense skader eller trusler mot naturmangfoldet. Miljøovervåking gjøres i dag manuelt, og er en tidkrevende og kostbar prosess.

Miljødirektoratet ønsket å utvikle en automatisert metode for overvåking av organismer i ferskvann. I 2020 inngikk Miljødirektoratet en avtale om en før-kommersiell anskaffelse med fem leverandører, hvor tre fikk levere en prototype, og to fikk fullføre utviklingsløpet. Prosjektet fikk totalt ti millioner kroner i støtte fra Forskningsrådet.

NIVA (Norsk institutt for vannforskning) og DMR Miljø og Geoteknikk var de to leverandørene som fikk fullføre og teste prototype. Denne artikkelen tar for seg løsningen til DMR Miljø og Geoteknikk.

DMR Miljø og Geoteknikk, sammen med DNASense, har i løpet av to år utviklet en løsning for overvåkning av vannorganismer. Prototypen ble testet i Drammenselsva høsten 2022. Denne elva har vært angrepet av lakseparasitt, noe som gjør den til et ypperlig testmiljø.

Løsningen, som kalles eDNA-robot, kan ta vannprøver fra elven, analysere dem og ut ifra analysen si noe om hvilke arter som er i elven.

eDNA-roboten ser ut som et lite romfartøy på fire hjul. Solcellepanelene på taket og brenselcellen inne i boksen tilfører nok energi til at den skal kunne stå ute i felt i én til to måneder uten strømforsyning. Boksen plasseres ved siden av elven med en slange som går ut i vannet.

Slangen pumper opp vann til boksen som kjører det gjennom et filter. Filteret fanger opp alle salgs mulig partikler som alger, små fiskeskjell og annen materie. Ved å varme opp filteret og tilsette enzymer som bryter ned partiklene, ekstraheres DNA fra filteret.

– Det som gjenstår er en suppe av DNA og all slags cellemateriale. Vi er kun interessert i DNAet, så da fjerner roboten alt det andre ved å gjøre en opprensning, hvor bitte små magneter binder seg fast til DNAet, og så kan man på den måten fjerne alt det andre. Det som står igjen er rent DNA, forteller Poul Larsen, leder for intelligent prøvetaking i DMR.

Roboten er hundre prosent automatisk, og kan ta flere hundre prøver over lengre tid. I tillegg kan prøvene konserveres for analyser i laboratorium på et senere tidspunkt.

– En av fordelene med denne løsningen er at du får en tidsserie, med for eksempel én prøve hver dag som forteller deg hvilke arter av fisk, insekter og bakterier som er til stede i vannet.

-Vi står da igjen med et bibilotek over artene som er til stede, og i hvor stort tidsrom. Dette lastes så opp i vår sky-plattform så vi kan holde øye med artssammensetningen til enhver tid uten å være fysisk til stede, forteller Larsen.

Larsen ser for seg at løsningen deres vil være interessant for alle samfunnsområder der man bruker vannprøver for å overvåke vannorganismer. For eksempel kan løsningen brukes til kontinuerlig overvåkning av bakterier i drikkevann og spredningen av coronavirus og andre type virus i spillvann. På lengre sikt kan løsningen brukes til å måle miljøDNA i luftprøver.

Felttestingen i Drammenselva er avsluttet, og nå gjenstår det å rapportere funnene i en sluttrapport tidlig i 2023. Larsen forteller at de nå går inn i et nytt prosjektløp for å få løsningen moden for kommersialisering, og at de kommer til å vurdere om de skal inngå nye samarbeid eller finansiere videreutviklingen selv.

Om Miljødirektoratet velger å gå til anskaffelse gjenstår å se. Larsen understreker at de er fornøyde med samarbeidet de har hatt med Miljødirektoratet.

– Vi har fått utviklet noe som ikke er utviklet før – som er helt unikt. Og det har vi gjort på et høyt nivå. Det er vi stolte av.