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Cultivando mejores algas para alimentar el futuro


El científico Scott Lindell del WHOI secó algas marinas que se cosechó recientemente en una granja de investigación en Nueva Inglaterra


por Evan Lubofsky, Institución Oceanográfica Woods Hole


«Trece punto dos». Un científico llama a la medida; Otro lo anota en su hoja de datos. Es caluroso y sofocante en el laboratorio, y el olor penetrante de las algas marinas es ineludible, ya que el equipo se sienta durante horas en una mesa negra que mide las hojas de algas marinas: algas pardas que se parecen a losas de tocino de gran tamaño.

«Nueve punto cuatro». Otra entrada de datos

Usando una mezcla de reglas, calibradores y cintas de medición, una docena de científicos, un grupo de trabajo científico sobre algas marinas, están evaluando miles de hojas de algas marinas extraídas recientemente de una granja de investigación en Nueva Inglaterra para encontrar los mejores ejemplares para la cría selectiva. Es un proceso largo y exigente, pero para el biólogo Scott Lindell de la Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI), es un paso clave para convertir el cultivo oceánico en una fuente de energía global para el futuro.

«Este es un trabajo innovador ya que es la primera vez en América del Norte que alguien ha hecho un fenotipo, o ha medido muchos rasgos, en un cultivo de algas marinas, algo que damos por sentado con la agricultura basada en la tierra», dijo Lindell.

Gran potencial de biocombustible

El trabajo permitirá a los científicos criar mejor algas, cepas que pueden tolerar las duras condiciones de la costa en la que se cultivarán. La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada-Energía (ARPA-E) del Departamento de Energía de EE. UU. (ARPA-E) está financiando la investigación, como parte de un esfuerzo más amplio dirigido a promover la producción masiva de algas para biocombustibles. La idea es simple: cultivar algas marinas a gran escala en granjas marinas y convertirlas en biocombustibles que algún día podrían abastecer a millones de hogares y automóviles.

Visita de 360 ​​° del Laboratorio de Sistemas Ambientales de WHOI para experimentar el proceso de fenotipado de algas. Crédito: Veronique LaCapra, Institución Oceanográfica Woods Hole

Para maximizar el cultivo, Lindell, junto con sus colegas de la Universidad de Connecticut (UConn) Stamford, el Servicio de Agricultura del USDA en Cornell y GreenWave, una organización sin fines de lucro que cultiva océanos, ha desarrollado un programa de cría de algas diseñado para producir cepas que no solo son más resistente a los elementos, pero aquellos que producen un 30 por ciento más que las algas marinas salvajes durante la vida del proyecto. Esto, según el científico de algas marinas Schon Umanzor de UConn, es donde entran en juego las tediosas mediciones.

«Estamos haciendo exactamente lo que la agricultura tradicional ha hecho durante 10,000 años, solo que en este caso estamos trabajando con plantas del océano», dijo. «A medida que medimos cada hoja, buscamos aquellos con tallos cortos o» estípites «y hojas delgadas aproximadamente del ancho de un cinturón, lo que hace que las hojas sean más aerodinámicas y menos aptas para romperse en aguas turbulentas. También estamos Buscando cuchillas pesadas con buena biomasa «.

Encontrar lo mejor del grupo es solo el primer paso. Luego, los investigadores extraerán esporas de las cadenas óptimas, las combinarán con cientos de otras en un banco de semillas en WHOI y UConn, y las genotiparán para determinar las diferencias en su composición genética antes de cruzarlas para producir una segunda generación. Las nuevas cepas se sembrarán en líneas en granjas en alta mar alrededor de Nueva Inglaterra en octubre.

Especies frescas, calentamiento del océano.

Si las cosas salen según lo planeado, las algas cosechadas en la primavera de 2020 deben ser más grandes, más sanas y más abundantes que las plantas progenitoras, lo que hace que el equipo se acerque más a la cría de las algas «ideales» para crear biocombustibles. Pero Lindell señala que el quelpo es una especie de agua fresca, y el calentamiento de las temperaturas del océano podría tener un efecto negativo en los rendimientos.

«A medida que el océano continúa calentándose, aumenta el número de organismos que ensucian y consumen las hojas de algas marinas y llevan a su declive», dijo. «Ya hemos visto que los lechos de algas marinas se están adelgazando en algunas partes de Nueva Inglaterra, y en algunos casos, ya no vemos algas en lugares donde solía crecer. El calentamiento también significa que hay una temporada más corta para la agricultura, que en última instancia afecta la cantidad de Se puede cultivar y cosechar «.
% amortiguado

Por otro lado, las granjas de kelp pueden jugar un papel en la lucha contra el calentamiento global. Actúan como un sumidero de carbono al absorber vastas cantidades de dióxido de carbono disuelto de los océanos. En el proceso, las algas también pueden elevar los niveles de pH en sus alrededores inmediatos y suministrar oxígeno para ayudar a mitigar los efectos locales de la acidificación del océano. Y, dado que las algas marinas se pueden convertir en nuevas fuentes de combustible, tiene el potencial de reducir los gases de efecto invernadero y nuestra dependencia de los combustibles fósiles, uno de los objetivos principales del programa, para comenzar.

Energía del mañana

Las ventajas potenciales son claras, pero ¿podemos cultivar suficientes algas marinas para alimentar nuestro futuro?

«Los agricultores del océano actualmente se están ganando la vida vendiendo algas para abastecer una nueva tendencia culinaria», dijo Lindell. «Pero a medida que la industria crece y se vuelve más eficiente utilizando las herramientas desarrolladas por el DOE y otras investigaciones financiadas, el costo de producción de algas probablemente disminuirá en las próximas décadas. Es más sostenible para el medio ambiente y será más competitivo que otros biocombustibles y combustibles fósiles. . «

«En un mundo más caluroso y seco del futuro», agrega, «será difícil encontrar un mejor recurso para los biocombustibles que las algas cultivadas que no requieren tierra cultivable, agua dulce ni fertilizantes derivados de combustibles fósiles en contraste a los cultivos modernos de la tierra «.


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