Vorteile des Algenanbaus
Algen werden seit vielen Jahrhunderten in der traditionellen Medizin und als Nahrungsmittel genutzt. Inzwischen finden sich Algen und Algenextrakte in vielen unterschiedlichen Produkten wie Nahrungsmitteln, Lebensmittelzusatzstoffen, Futtermitteln, Pharmazeutika, Kosmetika, Düngemitteln, Biostimulanzien für Pflanzen, Biomaterialien und Biokraft- und -brennstoffen. Zwischen 2000 und 2018 hat sich die weltweite Algenproduktion von 10,6 Millionen Tonnen auf 32,4 Millionen Tonnen mehr als verdreifacht und hat inzwischen einen Wert von schätzungsweise 11 Milliarden Euro. Während sich das Wachstum in der Algenproduktion in Südostasien in den letzten Jahren verlangsamt hat, nimmt die Algenkultivierung in anderen Teilen der Welt weiter Fahrt auf. Europa beobachtet dieses ökologisch nachhaltige Meeresprodukt mit Interesse. Das von der EU unterstützte Projekt IntegraSea beschäftigte sich damit, wie Kulturalgen eingesetzt werden könnten, um Eutrophierung sowie die Auswirkungen toxischer Mikroalgenblüten abzuschwächen. „Die Nährstoffe aus Fischausscheidungen in Aquakulturen können für die unmittelbare Umgebung und auch für die Zuchtfische selbst schädlich sein. Eine Möglichkeit zur Bekämpfung dieses Problems ist die Kultivierung von Algen, die diese ausgeschiedenen Nährstoffe zur Bildung ihrer eigenen Biomasse nutzen und diese damit effektiv aus dem Wasser entfernen“, erklärt Raquel Quintã, Marie-Skłodowska-Curie-Forschungsstipendiatin am Portugiesischen Institut für Meer und Atmosphäre (Instituto Português do Mar e da Atmosfera, IPMA) in Lissabon, Portugal.
Allelopathie und Biosanierung in einem
Als Allelopathie wird die hemmende chemische Wirkung eines Organismus auf einen anderen Organismus bezeichnet, die dadurch bedingt ist, dass bestimmte als Wachstumshemmer fungierende Substanzen in der Umwelt freigesetzt werden. IntegraSea untersuchte das allelopathische Potenzial verschiedener Algenarten als Wachstumshemmer für eine toxische Mikroalge. Das Projekt entwickelte und optimierte dazu Aufzuchtverfahren für diverse lokale Arten, die zwar noch nicht angebaut werden, aber ein solides kommerzielles Potenzial bieten. Da sie außerdem Nebenprodukte aufnehmen, halten diese Algen zudem das umgebende Wasser sauber und bewirken damit eine effektive und natürliche Biosanierung. In dem Versuchsteil, der in Zusammenarbeit mit Armona Fish Farms offshore in der Pilot-Aquakulturanlage vor Olhão durchgeführt wurde, konnte IntegraSea in der Zuchtanlage Sporen gewinnen und in Abwachsanlagen übertragen. „In offshore- und landbasierten Abwachsversuchen werden derzeit die besten Methoden zur Kultivierung dieser Arten ermittelt, wobei besonderer Augenmerk darauf gelegt wird, bekannte Schwierigkeiten im Hinblick auf die lokalen ozeanografischen und umweltbezogenen Bedingungen zu überwinden“, so Quintã. Die Arbeit an ausgewählten Arten mit biosanierendem und allelopathischem Potenzial in Bezug auf toxische Mikroalgen habe bereits vielversprechende Ergebnisse gezeigt, wie sie anfügt.
Eine kosteneffektive und sauberere Aquakultur
„Durch das Potenzial, ausgeschiedene Nährstoffe abzubauen und die Ausfallzeiten zu verringern, die durch einen hohen toxischen Gehalt in erntereifen Muscheln verursacht werden, kann IntegraSea möglicherweise eine natürliche Lösung für ein häufig wiederkehrendes Problem bieten“, erklärt Quintã. Das Projekt zeigte, dass die Algenkultivierung im Hinblick auf die Integration von Organismen unterschiedlicher Trophieebenen in demselben Aquakultur-System – auch bezeichnet als integrierte multitrophische Aquakultur (IMTA) – eine Schlüsselrolle einnehmen kann. Durch die Forschung zu neuen, lokalen Arten und ein besseres wissenschaftliches Verständnis von den vielfältigen Bedingungen in den Zuchtbetrieben, erhalten Züchtende das nötige Wissen für den Einsatz einer effektiven Lösung, die keine negativen Auswirkungen auf das Wasser hat. Um eine tragfähige Marktoption in greifbare Nähe zu rücken, will das Team in einem seiner nächsten wichtigen Schritte ermitteln, ob die beobachtete Wirkung in einem Pilotprojekt im großen Maßstab erzielbar ist. „Angesichts des voraussichtlichen Wachstums der Aquakultur-Industrie ist die Nutzung von Algen eine aufregende Aussicht und falls es uns gelingt, ganze Bestände nachhaltig zu reinigen, haben wir einen echten Durchbruch erreicht!“, so Quintã.
Schlüsselbegriffe
IntegraSea, Algen, Biosanierung, IMTA, toxische Mikroalgenblüten, Allelopathie, Aquakultur
