热带大西洋中大量的马尾藻为科学家们提供了新的机会领域

马尾藻的丰富——一种在热带大西洋海岸繁殖超过十年的入侵性棕色大型藻类——正在改变环境条件,并损害墨西哥加勒比地区的泻湖珊瑚礁中的海洋物种

然而,该地区的科学家正在开发项目,以将其存在转化为一种有价值的资源,以帮助减少污染

一项在Science of the Total Environment上发布的研究分析了2015-2021年期间马尾藻的暴露水平。该研究确定,这种海洋物种的大量到来导致缺氧——氧气不足——并“恶化了沿海地区的水质”。

作者警告说,“马尾藻的丰富威胁到生态系统的稳定性”。

这种大量存在产生了不利的环境影响,因为大型藻类阻碍了光线的通过,引起的化学变化,并损害海洋植物和动物。此外,还带来了社会经济后果,如旅游业的下降房地产市场的停滞以及与其清除相关的高昂成本

Diego Lizcano,安第斯大学(波哥大)的生物学家,也是该研究的作者之一,他向SciDev.Net详细说明,当马尾藻开始其分解过程时,“降低了水质,并损害了珊瑚以及所有的海洋生命”。他强调说:“马尾藻聚集的地方,氧气减少”。

“从2021年开始,马尾藻丰富的问题已经恶化,并且很可能继续加剧。对此问题没有简单的解决方案,”他指出。“清理海滩的努力是无效的,因为第二天情况与前一天相同,”他遗憾地说。

Abundancia de sargazo en el Atlántico tropical
海滩上马尾藻的存在具有负面的社会经济影响,如旅游业的下降、房地产市场的停滞以及高昂的清理成本(来源:Iván Ehcatl López González)。

根据由南佛罗里达大学运营的马尾藻观察系统,2025年期间,大西洋海洋中记录的马尾藻丰富量超过3100万吨

科学家们表示,这一现象与气候变化直接相关,因为水中养分的增加、温度的上升以及气候模式的变化。

在Lizcano看来,巨大的马尾藻团块严重影响了该地区。“这导致游客避开墨西哥加勒比海滩,这造成了严重的经济困难,因为许多社区和城市依赖于旅游业。人们拒绝在这些海滩游泳,”他评论道。

从危机到机遇

多年来,该地区的多个研究团队一直在开发计划,以加工马尾藻并将其生物质用于制造生物塑料肥料化妆品生物燃料

“有可能从危机过渡到一个成熟的产业,”墨西哥伊达尔戈州自治大学的生物科学工程师Iván Ehcatl López González在接受SciDev.Net采访时表示。López González是研究马尾藻的入侵:从一个环境问题到一个机遇领域的共同作者,该研究强调了从马尾藻中生产生物燃料(如生物乙醇、生物气和生物柴油)的潜力,以及其他产品材料

根据López González的说法,“已经可以获得化妆品药品生物塑料建筑材料纸张”。他保证说,“可从马尾藻中获得的产品种类非常广泛,取决于如何利用生物质以及技术研究的进展”。

然而,他对生物燃料持谨慎态度,澄清说,尽管“取得了良好的产量”,但从经济可行性的角度来看,“可能更有利可图的是获得更具市场潜力的产品,如化妆品”。

马尾藻能源领域具有潜力,但需要大量的研究,目前还没有建立工厂或生物炼油厂,”他表示。

工程师详细说明,与其他生物质相比,“优势在于它不与食物资源竞争,也不需要农业用地,因为它大量漂浮,几乎全年可用”。

无论如何,他强调,生产生物燃料仍然存在许多困难,因为其高盐含量、大量的重金属和其他化合物使得马尾藻的加工变得困难。

根据Lizcano的说法,“马尾藻可以用于经济活动”如生物燃料、化妆品和生物塑料是非常积极的,因为这“可能有助于减缓全球变暖的循环”。

马尾藻带来的挑战

阿根廷生物学家Paula Raffo,Conicet海洋系统研究中心的棕色藻类专家和研究员,同意马尾藻在创造生物材料方面的潜力

Raffo,没有参与该研究,她向SciDev.Net表示,“这为制造纸张纸板一次性塑料提供了一个有趣的替代方案”。关于生物燃料,她指出仍然需要更多的研究和适当的技术开发。

“可从马尾藻中获得的产品种类非常广泛,取决于如何利用生物质以及技术和研究的进展。” — Iván Ehcatl López González,墨西哥伊达尔戈州自治大学的生物科学工程师。

“关于塑料,它是海洋污染的主要原因,可能是一个很好的替代品,并且有足够的生物质,”她指出。“尽管马尾藻是一种入侵物种,但它提供了利用的替代方案,是替代某些污染源的友好选择。虽然很难估计藻类的数量,但通过卫星图像可以绘制地图并计算可用的生物质表面积,”她坚持说。

缺乏规范来管理收集、运输、开发和商业模式同样是一个挑战

马尾藻的丰富:从农业到清洁能源

额外的研究正在探索马尾藻作为农业和能源投入潜力。在Phycology 上发布的一篇文章指出,这种大型藻类的提取物有能力通过用天然养分丰富土壤来优化玉米、西红柿和辣椒等作物的发芽和生长。

同时,墨西哥的科学家正在研究超级电容器(可以快速和高效存储能量的设备,越来越多地用于便携式电子设备可再生能源系统)的制造。

为此,他们使用马尾藻的丰富作为原料,试图将这种海洋灾害转变为可持续的替代方案,目标是“将海洋废物转化为功能性材料”,根据他们在Journal of Materials Science上发表的研究

尽管如此,仍然存在许多挑战:可用生物质数量的波动和优化产量的需求。此外,还有物流障碍和缺乏允许其可持续利用的监管框架

来源:Agustín Gulman/SciDev.Net

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