Algefarme på land kan blive brødkurv for Global South

Hvordan øger vi fødevareproduktionen med mere end 50 % på en begrænset mængde agerjord for at brødføde forventede 10 milliarder mennesker i 2050?

Løsningen kunne komme i form af næringsrige og proteintætte mikroalger (encellede), dyrket i havvandsfodrede akvakultursystemer på land.

Et papir, "Transforming the Future of Marine Aquaculture:A Circular Economy Approach", offentliggjort i september-udgaven af ​​Oceanography , beskriver, hvordan dyrkning af alger på land kan lukke et forventet hul i samfundets fremtidige ernæringsmæssige krav og samtidig forbedre miljømæssig bæredygtighed.

"Vi har en mulighed for at dyrke fødevarer, der er meget nærende, hurtigtvoksende, og vi kan gøre det i miljøer, hvor vi ikke konkurrerer om andre anvendelser," sagde Charles Greene, professor emeritus i jord- og atmosfæriske videnskaber og avisens senior forfatter. "Og fordi vi dyrker det i relativt lukkede og kontrollerede faciliteter, har vi ikke samme slags miljøpåvirkninger."

Selv når jordens befolkning vokser i de kommende årtier, vil klimaændringer, begrænset agerjord, mangel på ferskvand og miljøforringelse alt sammen begrænse mængden af ​​mad, der kan dyrkes, ifølge avisen.

"Vi kan bare ikke nå vores mål med den måde, vi i øjeblikket producerer fødevarer på og vores afhængighed af jordbaseret landbrug," sagde Greene.

Med vilde fiskebestande, der allerede er stærkt udnyttet, og med begrænsninger for havfisk, skaldyr og tang-akvakultur i kysthavet, argumenterer Greene og kolleger for at dyrke alger i akvakulturanlæg på land. GIS-baserede modeller, udviklet af tidligere Cornell-studerende, Celina Scott-Buechler '18, M.S. '21, forudsige udbytte baseret på årligt sollys, topografi og andre miljømæssige og logistiske faktorer. Modelresultaterne afslører, at de bedste placeringer for onshore algeopdrætsfaciliteter ligger langs kysten af ​​det globale syd, inklusive ørkenmiljøer.

"Alger kan faktisk blive brødkurven for det globale syd," sagde Greene. "På den smalle stribe land kan vi producere mere end alt det protein, som verden har brug for."

Sammen med højt proteinindhold bemærkede forskerne, at alger giver næringsstoffer, der mangler i vegetarisk kost, såsom essentielle aminosyrer og mineraler, der findes i kød og omega-3-fedtsyrer, der ofte kommer fra fisk og skaldyr.

Alger, som vokser 10 gange hurtigere end traditionelle afgrøder, kan produceres på en måde, der er mere effektiv end landbruget i sin brug af næringsstoffer. Når landmænd f.eks. tilføjer kvælstof- og fosforgødning til at dyrke landbaserede afgrøder, løber omkring halvdelen væk fra marker og forurener vandvejene. Med alger dyrket i lukkede faciliteter kan overskydende næringsstoffer fanges og genbruges.

Tilsvarende skal kuldioxid tilsættes til akvakulturdamme for at dyrke alger. Forskere og virksomheder har eksperimenteret med at tilsætte alger til byggematerialer og cement, hvor kulstoffet bliver bundet og fjernet fra atmosfæren. "Hvis vi bruger alger i disse langlivede strukturelle materialer, så har vi potentialet til at være kulstofnegative og en del af løsningen på klimaændringer," sagde Greene.

En udfordring er at indkøbe CO₂ er i øjeblikket dyrt og energiineffektivt, men ingeniører eksperimenterer med koncentrerede solcelleteknologier, der bruger spejle til at fokusere og koncentrere sollys til at opvarme en arbejdsvæske, som igen kan bruges i direkte luftindfangningsteknologier, der fanger kuldioxid fra luften.

Selvom algeopdræt løser mange fødevarerelaterede og miljømæssige problemer på papiret, kan det kun blive en succes, hvis folk tager det i brug i diæter og til andre formål. Tilføjelse af nærende alger som en vigtig ingrediens eller supplement i plantebaseret kød, som i øjeblikket er afhængig af mindre nærende ærter og soja, er en mulighed. + Udforsk yderligere

Alge-skovbrug, bioenergiblanding kan hjælpe med at få CO2 til at forsvinde fra den blå luft