Hännänpurenta kuriin digiteknologialla

Uuden tekniikan avulla on mahdollista tunnistaa etukäteen tilanteita, joissa on kohonnut hännänpurentariski. Anturit, konenäkö ja tekoäly huomavat muutokset sikojen äänissä, hännän asennoissa ja syöntikäyttäytymisessä jo päiviä ennen ihmissilmää.

Hännänpurenta esiintyy usein epidemiamaisesti. Jos yhtä sikaa on purtu, on suuri riski, että tapauksia tulee samaan karsinaan lisää. Esimerkiksi aiemmassa tutkimuksessamme noin puolessa purentakarsinoista havaittiin pian toinen tai useampi purtu sika, mutta kaikista karsinoista noin 40 prosentissa oli purtuja häntiä.

Häntäpurennan varhainen tunnistaminen ja siihen puuttuminen on välttämätöntä, jotta voidaan vähentää häntävammoja. Purijan poistaminen karsinasta on tehokas keino puuttua tilanteeseen, mutta sen löytäminen voi olla vaikeaa ja aikaa vievää.

Sikojen ääntely kertoo käyttäytymisestä

Anturitekniikka antaa mahdollisuuksia havaita purenta aikaisin ja ryhtyä tilanteen eskaloitumista estäviin toimenpiteisiin. Vaikka uutta tekniikkaa on jonkin verran saatavilla, mittaa pääosa sikaloissa olevista antureista edelleen sikalaympäristöä. Itse sikoja mittaavia antureita on käytössä vähemmän. Sikojen terveyttä on mahdollista seurata muun muassa kameroita, mikrofoneja tai kiihtyvyysmittareita käyttämällä.

SoundTalks on kehittänyt kaupallisen sovelluksen, jolla voidaan seurata sikojen yskimistä. Yskä on oire heikosta ilmanlaadusta tai hengitystiesairaudesta. Anturidatasta on mahdollista nähdä ensimmäiset merkit hengitystieinfektioista jopa kaksi viikkoa ennen taudin puhkeamista.

Sikojen yskä ja muu ääntely voidaan erottaa toisistaan akustisen tekniikan avulla. Hengitystieinfektioiden lisäksi ääntelyistä voidaan tunnistaa muun muassa sikojen aggressiivisuutta, hännän puremista ja lämpöstressiä. Sika voi huutaa esimerkiksi leikkiessään tai kun sillä on kipua tai se on ahdistunut, esimerkiksi kun sitä purraan häntään tai korviin. Tutkimusten mukaan ääntelyn kesto on yksi merkki siitä, onko kyseessä sialle haitallinen kokemus, sillä lyhytkestoiset ääntelyt ovat yleisempiä positiivisissa tilanteissa.

Tutkimuksissa anturien keräämästä äänidatasta on pystytty tunnistamaan jopa 73–98 prosenttia stressiin ja kipuun liittyvistä ja 73–93 prosenttia yskimiseen liittyvistä ääntelyistä. Monissa tutkimuksissa tarkkuus on ollut yli 90 prosenttia.

Purijan voi tunnistaa äänistä

Häntäpurennan varhaiseen havaitsemiseen tai varhaisten indikaattoreiden tunnistamiseen käytetään erilaisia lähestymistapoja, esimerkiksi hännän asennon tai sikojen aktiivisuuden tarkkailua. Todennäköisesti luotettavin varoitusmerkki on hännän asennon muutos. Esimerkiksi saksalaisessa tutkimuksessa joka kolmannella karsinan sioista oli roikkuva häntä vuorokausi ennen purentaepidemian alkamista.

Philipp Heseker ryhmineen julkaisi äskettäin tutkimuksen, jossa purijat tunnistettiin äänihavaintojen perusteella yhdestä yhdeksään päivää ennen kuin sikalan työntekijät tunnistivat purevat siat. Hieman yli puolet sikojen huudoista oli peräisin hännän puremisesta. Hännänpurentatapausten huudot tunnistettiin erikseen purijalle ja purennan uhriksi joutuneille sioille. Häntävaurioiden, huutojen ja roikkuvien häntien määrät karsinassa kasvoivat samanaikaisesti. Huudot havaittiin aikaisemmin kuin roikkuvien häntien lisääntyminen, joten niitä voitiin pitää aikaisena varoitusmerkkinä hännänpurennasta.

Haasteena on huudon paikallistaminen ja sen kohdistaminen tiettyyn karsinaan, sillä huudot kuuluvat selvästi karsinasta toiseen. Tekniikka tarjoaa tähän tulevaisuudessa ratkaisuja, sillä laskemalla osastossa olevien eri mikrofonien välinen aikaviive äänessä tai vertailemalla äänenvoimakkuutta ja taustakohinaa voidaan määrittää karsina, josta ääni on peräisin.

Lisäksi viime vuosina akustiset kamerat ovat tulleet edullisemmiksi. Akustiset kamerat pystyvät visualisoimaan äänen sijainnin. Kuvan ja äänen yhdistäminen antaakin uusia mahdollisuuksia anturien käyttöön.

Roikkuva häntä merkkinä

Kameratekniikasta on saatu lupaavia tuloksia tutkimuksissa. Kameroita on käytetty sekä sikojen aktiivisuuden ja käyttäytymisen että hännänpurennan ja hännän asennon tunnistamiseen. Tutkimusten mukaan suoria ja roikkuvia häntiä voidaan havaita jopa seitsemän päivää ennen kliinistä hännänpurennan tautipurkausta. Tämä antaa aikaa tarkastaa siat ja ryhtyä ennaltaehkäiseviin toimenpiteisiin purentaepidemian välttämiseksi. Konenäön mahdollisuuksia purtujen häntien tunnistamisessa tutkitaan myös Suomessa.

Joskus käyttäytymismuutokset, joita tapahtuu hännänpuremisen lähestyessä, sisältävät lisääntynyttä aktiivisuutta, muutoksia syömisessä ja juomisessa sekä lisääntynyttä karsinatovereiden tai karsinakalusteiden mutustelua. Syömiskäyttäytymisessä on havaittu joitakin muutoksia jopa yhdeksän viikkoa ennen taudinpurkausta.

Vaikka kaikkia käyttäytymismalleja ei voida vielä tekniikan avulla kunnolla tunnistaa, sikojen kokonaisaktiivisuutta voidaan seurata. Eri anturitekniikoiden yhdistäminen antaa tulevaisuudessa mahdollisuuksia tunnistaa sikojen aggressiivinen käyttäytyminen yhä paremmin.

Virtausmittareilla voidaan mitata vedenkulutusta ja sikojen juomiskäyttäytymistä. Juomisen puolestaan on havaittu olevan yhteydessä hännänpurentaepidemioihin. Juomisdatan tulkintaan tarvitaan kuitenkin algoritmi, joka tunnistaa tavanomaisesta poikkeavan juomisen ja auttaa tulkitsemaan tietoa terveyden näkökulmasta.

Paineantureilla ja aktiivisuusmittareilla voidaan arvioida sikojen liikkumista ja etenkin liikuntaelinsairauksien riskiä. Kiihtyvyysantureilla voidaan luokitella oikein 75–100 prosenttia sikojen aktiviteeteista.

Lämpökameroilla voidaan mitata sikojen ruumiinlämpöä ja tunnistaa kuume tai alilämpö. Lämpökameroilla voidaankin tunnistaa esimerkiksi heikkojalkaisuudesta tai lämpöstressistä aiheutuvia ongelmatilanteita. Nämä ovat tekijöitä, jotka ovat yhteydessä hännänpurentaan.

Työpanos tehokkaampaan käyttöön

Paraskaan tekniikka ei kuitenkaan tule käyttöön, ellei se kiinnosta sikayrittäjiä. Yrittäjän näkökulmasta on keskeistä, että tekniikka on luotettavaa ja se tuottaa hyödyllistä ja luotettavaa tietoa. Tekniikan tulisi myös olla helppokäyttöistä, kohtuuhintaista ja käyttäjätukea ja opastusta tulisi olla saatavilla.

Uuden tekniikan halutaan parantavan tuotannon tehokkuutta. Usein syy tekniikan käyttöönottoon on, että sen arvioidaan säästävän työtä. Tekniikan avulla työpanosta voidaan kohdentaa entistä enemmän tuotannon seurantaan ja ongelmakohtiin, joissa ihmisen apua tarvitaan eniten.

Tekniikan käyttökustannukset vaihtelevat tapauskohtaisesti. Esimerkiksi 3D-kameran ja sen ohjelmiston kustannuksiksi on arvioitu karkeasti laskien 15–45 senttiä tuotettua sikaa kohti. Mikrofoniteknologian käyttökustannus lienee tulevaisuudessa suuruusluokkaa 25–30 senttiä sikaa kohti. Laiteinvestointi voi olla kannattava, mikäli sillä saadaan vähennettyä purennan riskiä riittävästi. ◻

Kirjoittaja toimii Luonnonvarakeskuksessa Kestävän eläintuotannon taloustieteen tutkimusprofessorina.