Первоначально наиболее востребованными местами для разведения рыбы были защищенные фьорды, узкие морские заливы или заливы, где движение воды было незначительным. В таких местах плавучие морские садки имеют то преимущество, что они просты в эксплуатации, требуют небольших капиталовложений и опираются на проверенные конструкции и методы ведения хозяйства. Первая морская система разведения лосося была установлена в Норвегии в начале 1960-х годов (Balchen, 1990), и к концу 1980-х - началу 1990-х годов было принято считать, что будущее разведения лосося за морскими системами, несмотря на очевидные проблемы, связанные с этим методом. Морские участки подвержены более суровым условиям окружающей среды, в частности, большим волнам высотой в несколько метров, приливам и течениям, чем традиционные прибрежные участки, что создает совершенно иные условия с точки зрения движения воды и структуры водной толщи (Gowen and Edwards, 1990). Переход на морское разведение лосося позволил резко увеличить количество производимого лосося, что было бы невозможно, если бы отрасль оставалась прибрежной. Результаты показывают, что при использовании садков большого объема (5-10 000 м³) и низкой плотности зарыбления (5-10 kgm⁻³) можно добиться более быстрого роста с меньшим коэффициентом конверсии пищи, меньших потерь корма, меньшего количества травм и смертей, большей устойчивости к заболеваниям, а также улучшения качества мяса (Dahle and Oltedahl, 1990; Oltedhl, 1990; Guldeberg et al., 1993).
В дополнение к возможности увеличения объема был выявлен ряд других преимуществ размещения морских садков, которые кратко перечислены ниже:
- больше свободных участков для ферм;
- наличие незагрязненных вод (Balchen, 1990) и улучшение качества воды (Rudi and Dragsund, 1993);
- усиление движения воды, несущей свежий кислород (Loverich and Gace, 1997);
- увеличение размера садков (Balchen, 1990);
- увеличение площади для рассеивания отходов фермы (Balchen, 1990);
- меньшие колебания солености и температуры (Gowen and Edwards, 1990);
- более высокая плотность поголовья, возможная благодаря увеличению движения воды (Loverich, 1998);
- улучшение здоровья и качества рыбы;
- меньший конфликт с туризмом и рыболовством (Fearn, 1990).
Многие проблемы, с которыми сталкивается аквакультура на открытой воде, могут быть преодолены путем минимизации сил, достигающих садков, с помощью волнорезов или изменения конструкции каркасов садков и причалов, чтобы они лучше выдерживали условия открытого океана. В ответ на перемещение разведения лосося в море был сделан ряд усовершенствований (Willinsky and Huguenin, 1996):
- установка на дне: подводные садки и барьерные системы;
- управление на поверхности/швартовка на дне: вложенные садки или подводные садки;
- управление на поверхности, швартовка и гибкие системы: баржи или суда.
Для уменьшения воздействия волн на садки на открытых участках можно использовать плавучие волноломы. Этот метод основан на использовании барьеров, обычно изготовленных из резины, для разрушения волнового воздействия до того, как оно достигнет садков. Хотя этот тип системы был успешным в некоторых районах, его использование ограничено участками, расположенными относительно близко к берегу, где волновое воздействие умеренное.
Клетчатые воротники, разработанные специально для использования в море, обычно изготавливаются из гибких материалов, таких как пластик или резина, и доступны во всем мире от ряда производителей. Артикуляция компонентов в конструкции садка часто используется для противодействия этим силам и предотвращения повреждения конструкции садка. Из-за отсутствия подходящих защищенных прибрежных участков, разведение лосося в Ирландии должно осуществляться в более глубоких морских водах; первые и самые большие резиновые садки Bridgestone для разведения лосося были использованы в Ирландии. Эти садки были первоначально разработаны для использования в японской аквакультуре, а гибкость резины позволяет им выдерживать воздействие волн в открытом океане (Gunnarsson, 1993). Они имеют гибкий резиновый опорный воротник без движущихся частей, а сети, используемые в загонах, сконструированы таким образом, чтобы не использовать свою форму в условиях сильных волн. Эти и подобные системы не поддерживают проходы, поэтому все текущее обслуживание должно проводиться с лодок опытным, хорошо обученным персоналом. В клетках Polar Cirkel Nova используется гибкость плавучей конструкции, что позволяет системе выдерживать морские условия. Они изготавливаются из гибкого пластика, и ни одна из их частей не подвержена морской коррозии.
Стальные садки в целом менее устойчивы к повреждениям со стороны океана, чем пластиковые (Myrseth, 1993), но обычно используются в более прибрежных местах. При разработке стальных садков для использования в открытых местах необходимо решить инженерные проблемы гидродинамики и прочности, а также биологические и экономические проблемы. Линфут и др. (1990) подготовили всеобъемлющий отчет о факторах, влияющих на конструкцию садков и выбор места для морского разведения. Выводы, сделанные на основе этого обзора, включали следующее:
- Разрывные волны с длиной волны, сравнимой с длиной элемента садка, могут вызвать наихудшие случаи вертикальной нагрузки для многокомпонентных шарнирных стальных садков.
- Горизонтальные нагрузки на садки, швартовные линии и сети увеличиваются с ростом силы штормовой нагрузки.
- Для того чтобы разработка морских садков увенчалась коммерческим успехом, существует настоятельная необходимость в проверке и совершенствовании существующих аналитических инструментов.
- Важные биологические факторы, такие как устойчивость рыб к движению, также требуют количественной оценки. Информация о реакции рыбы на кормление в волнах может быть использована для оптимизации кормления с последующими преимуществами как для окружающей среды, так и для экономики фермы.
- Конструкторы садков должны защищать рыбу от воздействия солнечного ультрафиолетового излучения.
В дополнение к важности конструкции воротника садка для использования в морских системах, когда садки пришвартованы в морских местах, швартовка, которая была простой и понятной в защищенных местах, становится сложной (Myrseth, 1993). Хотя прочные материалы позволяют клеткам выдерживать суровые погодные условия, большая часть энергии затем передается на швартовки. Повреждения морских садков и потери, вызванные штормами и плохой погодой, часто являются результатом слабых мест в ткани садков и/или их швартовых. Важным аспектом значительных исследований, проводимых в области швартовных устройств, является уменьшение площади швартовки, необходимой для клеток. Разработки включают использование сетчатых причалов для швартовки двух или более садков с использованием одних и тех же якорей и подводных швартовных решеток для уменьшения необходимой площади.
Хотя некоторые морские фермы укомплектованы персоналом на полный рабочий день с жилыми модулями, пришвартованными рядом с производственными системами, большинство из них не укомплектованы и должны быть в определенной степени автоматизированы в отношении мониторинга, обслуживания и ремонта. Измерения размеров рыбы, включая длину от носа до вилки, ширину, обхват, толщину и массу, полезны при планировании управления лососевыми фермами, а последние достижения в технологии садковой культуры включают измерение размеров рыбы с помощью видеотехники (Petrell et al., 1997; Shieh and Petrell, 1998). Эти методы в целом менее разрушительны для популяций рыб, чем традиционные методы погружения сетей, и, как было показано, не менее эффективны. Использование корма, и особенно оценка кормовых отходов, жизненно важны для эффективной работы рыбоводческого хозяйства, поэтому были разработаны методы определения потерь корма в садках (см. раздел 4.10, глава 4). Вес рыбы также может быть оценен автоматически с помощью стационарно установленной рамы, световые лучи которой прерываются, когда рыба проходит через нее (Heyerdahl, 1993).