Forskere siger, at dyrket tang kan opsuge overskydende næringsstoffer, der plager menneskers sundhed og livet i havet

Det er let at tro, at flere næringsstoffer - de ting, livet har brug for for at vokse og trives - ville fremme mere levende økosystemer. Alligevel har næringsstofforurening faktisk forårsaget ødelæggelse af havsystemerne, bidrager til skadelige alger, dårligere vandkvalitet og iltfattige døde zoner.

Et team af forskere fra UC Santa Barbara har foreslået en ny strategi for at reducere store mængder næringsstoffer - specifikt nitrogen og fosfor - efter at de allerede er frigivet til miljøet. I en undersøgelse, der vises i tidsskriftet Havpolitik , Forfatterne hævder, at tangs utrolige evne til at trække næringsstoffer fra vandet kunne give en effektiv og omkostningseffektiv løsning. Ser man på den amerikanske Mexicanske Golf, holdet identificerede over 63, 000 kvadratkilometer velegnet til tang akvakultur.

"Et centralt mål for bevarelsesøkologi er at forstå og opretholde den naturlige balance i økosystemer, fordi menneskelig aktivitet har en tendens til at vippe tingene ud af balance, " sagde medforfatter Darcy Bradley, meddirektør for Ocean and Fisheries Programme ved universitetets Environmental Markets Lab. Aktiviteter på land, som landbrug i industriel skala, sende masser af næringsstoffer ud i vandvejene, hvor de ophobes og strømmer ud i havet i større mængder, end de naturligt ville.

Opportunistiske alger og mikrober drager fordel af næringsstoffer, som brænder massive opblomstringer. Denne vækst kan have alle mulige konsekvenser, fra at producere biotoksiner til at kvæle levesteder i virtuelle monokulturer. Og mens disse alger producerer ilt, når de er i live, de dør så pludseligt og i en sådan volumen, at deres hurtige nedbrydning forbruger alt tilgængeligt ilt i vandet, forvandle enorme skår af havet til såkaldte "døde zoner".

Dyrket tang kunne trække tilgængelige næringsstoffer ned, Forfatterne hævder, begrænsning af ressourcerne til ukontrolleret vækst af generende alger og mikrober. Tang producerer også ilt, som kunne lindre udviklingen af ​​hypoxiske døde zoner.

Forfatterne analyserede data fra den amerikanske Mexicanske Golf, som de siger eksemplificerer udfordringerne forbundet med næringsstofforurening. Mere end 800 vandskel på tværs af 32 stater leverer næringsstoffer til Golfen, hvilket har ført til en voksende dødzone med lavt iltindhold. I 2019, denne døde zone strakte sig lidt over 18, 000 kvadratkilometer, lidt mindre end området i New Jersey.

Brug af open source oceanografiske og menneskelige data, holdet identificerede områder i bugten, der var egnede til tangdyrkning. De fandt, at omkring 9% af USA's eksklusive økonomiske zone i bugten kunne støtte tang-akvakultur, især ud for Floridas vestkyst.

"At dyrke tang i mindre end 1 % af den amerikanske Mexicanske Golf kan potentielt nå landets mål for reduktion af forurening, som i årtier, har været svære at opnå, " sagde hovedforfatter Phoebe Racine, en ph.d. kandidat ved UCSB's Bren School of Environmental Science &Management.

"At håndtere næringsstofforurening er vanskeligt og dyrt, " tilføjede Bradley. Alene USA bruger mere end 27 milliarder dollars hvert år på spildevandsrensning.

Mange regioner anvender handelsprogrammer for vandkvalitet til at håndtere dette problem. I disse cap-and-trade-systemer sætter regulatorer en grænse for mængden af ​​et forurenende stof, der kan frigives, og derefter handler enheder kreditter på et marked. Der findes handelsprogrammer for vandkvalitet overalt i USA, selvom de ofte er små, skræddersyet og kan være flygtig. Det sagt, de viser en masse løfter og, ifølge Racine, har bipartisk støtte.

Tang-akvakultur ville passe fint ind i disse initiativer. "Afhængig af landbrugets omkostninger og effektivitet, tang akvakultur kunne finansieres af vandkvalitetshandelsmarkeder for et sted mellem $2 og $70 pr. kilogram fjernet nitrogen, " sagde Racine, "som er inden for rækkevidde af observerede kreditpriser på eksisterende markeder."

Hvad mere er, forskerne bemærker, at efterspørgslen stiger efter tang i fødevare- og industrisektorer. Potentielle produkter omfatter biobrændstof, gødning og mad, afhængigt af vandkvaliteten, sagde Racine. Det betyder at, i modsætning til mange afhjælpningsstrategier, tang-akvakultur kunne betale sig selv eller endda generere indtægter.

Og tiden synes moden til forfatternes forslag. "USA har traditionelt haft mange barrierer for at få akvakultur i havet, "Bradley forklarede." Men der er stigende politisk støtte i form af udkast til lovforslag og en underskrevet bekendtgørelse, der kan katalysere ekspansionen af ​​den amerikanske akvakulturindustri. "

Denne undersøgelse er den første af flere, der kommer ud af Seaweed Working Group, en tværfaglig gruppe af forskere, der ønsker at forstå og kortlægge potentialet af tang-akvakulturens fordele for samfundet. De undersøger i øjeblikket en række andre økosystemtjenester, som tangdyrkning kan give, såsom fordele for omkringliggende fiskeri og kulstoffangst. Forskerne arbejder også på et papir, der udforsker nitrogen- og fosforfjernelse på nationalt plan med finskalaanalyse, der modellerer fjernelse af næringsstoffer fra indfødte tang ud for Floridas kyst.

Så længe mennesker fortsætter med at tilføje næringsstoffer til miljøet, naturen vil finde måder at bruge dem på. Ved bevidst at dyrke tang, vi kan dyrke alger, som vi ved er godartede, nyttig, eller endda potentielt nyttige, snarere end de opportunistiske alger, der i øjeblikket trækker på disse overskydende næringsstoffer.