藻類如何幫助我們擺脫即將到來的淡水危機

這種微生物在鹽水中容易生長,沒有任何困難。

2019年9月29日,Rachel Nuwer

Eneko Ganuza在西班牙離海不遠的巴斯克地區(qū)長大。作為一名海洋學(xué)學(xué)生,他愛上了一個看似不太可能的物種:微藻。他著迷于這種微小的植物狀生物是如何將綿延數(shù)英里的海洋變成絢麗的藻場,給無數(shù)其他海洋生物帶來生命的。

“藻類就像海洋沙漠中的生命雨林,”他說。

Eneko Ganuza后來成為了微藻領(lǐng)域的頂尖科學(xué)家。iWi是一家總部位于德克薩斯州的營養(yǎng)公司,在世界上最大的藻類農(nóng)場之一生產(chǎn)藻類產(chǎn)品。Ganuza和他在iWi的同事堅信,海洋微藻可以幫助我們緩解許多最緊迫的環(huán)境問題——其中最重要的是淡水短缺。

加努扎Ganuza說,公平地說,水是許多戰(zhàn)爭的根本原因。隨著氣候的變化,這是一個越來越重要的問題。事實上,據(jù)致力于保護和保存全球淡水的非營利組織太平洋研究所(Pacific Institute)稱,水一直是世界各地600多起已知沖突的核心。由于干旱和海水對沿海地區(qū)的侵蝕,世界上許多地方的淡水越來越少,對這種生命資源的爭奪只會在未來加劇。發(fā)布的一份報告由聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC) 9月警告說,海平面很可能上升2 – 3.6英尺到2100年(但可能更高的上升,高達6.5英尺,南極冰層融化速度比預(yù)測)。

盡管我們這個星球的淡水供應(yīng)面臨這些壓力,但對這種資源的需求正在增加,包括對耗水作物和牲畜的需求,更不用說水電開發(fā)和其他人類需求。據(jù)估計,隨著人口持續(xù)膨脹,到2050年,世界將面臨40%的淡水短缺?!绊槺阏f一句,那是明天!”iWi的首席執(zhí)行官Miguel Calatayud說?!澳菚r我兒子36歲了,可能會參加第三次世界大戰(zhàn)——爭奪水資源?!?/span>

世界上驚人的70%的淡水目前被用于生產(chǎn)作物和飼養(yǎng)牲畜

IPCC在8月發(fā)布的另一份報告警告說,人類正在以“前所未有的速度”開發(fā)世界水資源。作者寫道,這個問題的核心是我們的糧食生產(chǎn)系統(tǒng)。世界上驚人的70%的淡水目前被用于生產(chǎn)作物和飼養(yǎng)牲畜。根據(jù)聯(lián)合國教科文組織2010年的一份報告,每生產(chǎn)一磅大豆需要1000加侖的淡水,雞肉需要4300加侖,牛肉需要17700加侖。一磅杏仁需要23700加侖的淡水。

如果微藻的種植繼續(xù)在世界范圍內(nèi)蔓延,這將有助于減輕我們寶貴的淡水資源的壓力。藍鰭藻是iWi所生長的微藻的一種,是一種海洋生物。它在咸水或咸水中生長,而不是在淡水中。這意味著iWi系統(tǒng)生產(chǎn)食物所需的水(每磅5加侖淡水)比任何其他陸地作物少3個數(shù)量級。

????雖然用于種植Nannochloropsis 微擬球藻的水可以以淡水的形式存在,并添加了鹽和營養(yǎng)物質(zhì),但也可以很容易地從海洋中獲得。它也可能來自遍布世界各地的巨大地下鹽和半咸水水庫——包括許多傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)難以生存的沙漠和干旱地區(qū)。目前,iWi在德克薩斯州和新墨西哥州的農(nóng)場都依賴這樣的含水層。

iwi在沙漠中的藻類農(nóng)場。

“地球上的許多干旱地區(qū)都充滿了地下水,但問題是,它不能被利用,因為它的高鹽度,”Calatayud說?!拔覀兛梢栽邴}水中種植藻類,否則就不能用來生產(chǎn)其他作物?!?/span>

作為一種可持續(xù)的、耐寒的作物,Nannochloropsis 微擬球藻的另一個優(yōu)點是它對生長水中的鹽含量不太挑剔。在鹽度只有海水一半的水里,或者鹽度幾乎是海水兩倍的水里,或者鹽度介于兩者之間的水里,它們的幸福感是一樣的。這意味著我們可以解釋大部分的蒸發(fā),而培養(yǎng)物的鹽度在池塘中不斷增加,加努扎說。這是有幫助的,因為iWi儲罐完全暴露在開放,干燥的空氣。他們的坦克在德克薩斯州的帝國,甚至沒有人工襯里,而是依靠幾乎不滲透的粘土重的土壤,自然發(fā)生在那里。

在農(nóng)業(yè)世界,這種露天種植是完全正常的,iWi已經(jīng)證明微藻可以像其他作物一樣生長?!肮I(yè)微生物學(xué)很大程度上是建立在無菌條件下運行封閉系統(tǒng)的基礎(chǔ)上的,”Ganuza說?!暗@是你能想象到的最簡單的生產(chǎn)微藻的方法——我們在種地?!?/span>

也許最重要的是,iWi能夠回收95%到97%的用于種植微擬球藻的水。例如,在新墨西哥州的哥倫布農(nóng)場,iWi收集了大約3萬加侖的池塘養(yǎng)殖,生產(chǎn)出300加侖的濃縮藻類,然后將將近2.9萬加侖的水送回池塘再利用。為了實現(xiàn)水的循環(huán)利用,藻類通過中空纖維膜系統(tǒng)進行微濾,這是一種低能耗、無化學(xué)物質(zhì)的技術(shù)。只剩下晶瑩剔透的水,然后直接放回池塘。

循環(huán)水返回農(nóng)場。

Calatayud設(shè)想,通過將類似的系統(tǒng)引入非洲、亞洲等偏遠地區(qū),使藻類養(yǎng)殖民主化,因為這些地區(qū)有大量的鹽水水庫和開放空間,但卻沒有足夠的淡水來種植作物。他說,世界上有很多這樣的地方是沒有人使用的。他認為,微擬球藻可能是一種出口收入來源,也是當?shù)氐囊环N食物來源。Calatayud說,除了減輕全球淡水資源的壓力,我們還可以為世界各地的家庭和社區(qū)帶來積極的影響。

本文轉(zhuǎn)自:藻類生態(tài)鏈

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