海藻是海洋植物的统称——它们与陆地上的植物一样多样,并具有许多不同的特性。
早期研究表明,大规模发展海藻水产养殖可通过捕获二氧化碳对气候变化产生重大影响,但在某些情况下,海藻生态系统产生的碳比其能够捕获的更多。
然而,海藻可用于制造新产品,以替代碳足迹较大的其他材料,包括食品和材料。
海藻也能改善集约化农业——作为高效的生物刺激素,它们可提供合成肥料的可行替代品。
海藻日益被视为解决世界上许多最紧迫问题的方案。海藻养殖的关注度呈爆发式增长。
其应用范围非常广泛,从肥料到食品、生物塑料、纺织品、营养补充剂和碳汇。很难想到还有哪种物质具有如此大的潜力。
海藻能拯救世界吗?这是本周末在WOMADelaide世界音乐节上提出的一个问题Planet Talks。我是小组成员之一,我认为答案是一个确定的“也许”!
多年来,我一直把海藻作为生态系统健康指标进行研究。我开始对利用海藻清除沿海系统中的营养物质产生兴趣。如今我在海洋生物产品合作研究中心工作,我对澳大利亚海藻的巨大多样性及其众多惊人的应用有了新的认识。
一种神奇的多功能工具
海藻是海洋植物的统称。它们是海洋和水生系统中的主要生产者。
在许多方面,它们与你在陆地上看到的植物一样多样。许多是基础物种,其作用如同水下森林,但它们有许多不同的类型和形态。我们将其分为红藻、绿藻和褐藻。与陆生植物一样,它们的特性因物种及生长地点而有很大差异。
的确,海藻在解决地球面临的一些最棘手问题方面具有巨大潜力。如果把海藻视为工具箱中的一种工具,那么它们就是多功能工具或瑞士军刀,具有广泛的潜在应用,包括:
减少奶牛及山羊、绵羊等其他反刍动物的甲烷生成
捕获和封存二氧化碳
提高食品中的蛋白质和营养成分
在新型疗法中提供额外的健康益处
吸收废水中的多余营养物质
制造新材料,如生物塑料、包装材料和纺织品。
海藻另一个让我惊叹的地方是,一种植物实际上可以同时利用多个市场机会。因此,你可以同时将其作为营养保健品补充剂、纺织纤维和肥料来种植。这非常令人兴奋,因为这是我们许多传统农业方法无法做到的。
并非没有挑战
早期研究表明,扩大海藻水产养殖规模可以通过捕获二氧化碳排放对气候变化产生重大影响。但事实证明,这并不那么简单。
要核实海藻通过光合作用固定的二氧化碳能否被长期锁存,极其复杂。不同物种和生态系统之间存在差异。研究还必须考虑栖息在海藻群落上及周围的各种生物之间的相互作用,以及普遍存在的环境条件。
世界经济论坛在应对气候变化方面正在做些什么?
不过,海藻仍可通过碳抵消在这一领域作出贡献。由于它们可用于制造新产品,以替代碳足迹较大的其他材料,这包括新食品、织物等新材料,以及旨在长期封存碳的新型建筑材料。
减少甲烷排放及其他益处
原产于澳大利亚的红藻Asparagopsis已被证明可显著减少牛的甲烷生成,前提是将其添加到牛的日粮中。
甲烷是一种强效温室气体,会加剧全球变暖。它占全部温室气体排放量的20-30%,其中很大一部分与畜牧生产有关。
根据美国环境保护署的一份报告称,甲烷生成的任何显著减少“将对大气变暖潜势产生迅速而显著的影响”。
在最近一次全球气候会议COP26上,各方明确指出,目前各国的气候承诺不足以避免气温升幅超过1.5℃。因此,我们需要新的、激进的解决方案。如果Asparagopsis养殖能够发挥其潜力,它可能产生真正有意义的影响。
海藻同样可以改善集约化农业。作为高效的生物刺激素,它们可提供合成肥料的可行替代品。
海藻还可用于从废水中回收和循环利用氮和磷酸盐等过量营养物质。因此,当人口规模庞大、集约化陆基农业或水产养殖设施向我们的沿海系统排放营养物质时,这可以成为一种非常有效的应对方式。海藻养殖场在营养水平较高的地区生长时表现会更好,例如与投喂式鱼类养殖设施相邻。
人类健康与医疗益处不仅限于具有商业可行性且美味的替代蛋白质来源。某些海藻的蛋白质含量可达10-30%,与大豆蛋白水平相当。此外,它们还具有天然优势,即长链omega-3脂肪酸(有益大脑的营养物质)含量相对较高,而这类脂肪酸在陆地食物来源中并不天然存在。
我们越来越多地发现,海藻具有抗凝血、抗炎、抗氧化、抗癌和抗病毒的特性。多种海带已被证明可促进一种有益的 免疫反应。
研究还表明,在动物饲料中添加海藻补充剂可带来改善肠道健康和消化效率等优势。这有可能显著提高产量以及农场的其他成果。
让我们付诸行动
仍有挑战需要克服,未来可能还会出现更多问题。但如果我们支持协调且适当的研发工作,重点加快海藻所能带来的益处,澳大利亚海藻确实可以在拯救世界方面发挥重要作用。
值得在此一提的是,目前有多个倡议和资助机构正在支持澳大利亚的海藻研发工作。其中最值得注意的是海洋生物产品合作研究中心(MBCRC)、蓝色经济合作研究中心、AgriFutures Australia、渔业研究与发展公司(FRDC)和澳大利亚可持续海藻联盟(ASSA)。
令人鼓舞的是,此次讨论也引起了更广泛的社区参与,包括在WOMADelaide音乐节
Planet Talks系列中的小组讨论。能够公开讨论挑战,同时展示机遇,这非常好。事情复杂,但也令人兴奋。让我们付诸行动。





