alge marine -Seaweed

Alge
Grup informal de alge marine macroscopice
"Fucus serratus"
Fucus serratus
Clasificarea științifică
Domeniu: Eucariote
Algele marine pot fi găsite în următoarele grupe
Fotografie cu fronda de alge marine detașată, culcată pe nisip
Degetele unui mort ( Codium fragile ) în largul coastei Massachusetts din Statele Unite
Fotografie cu alge marine cu vârful plutind la suprafață
Vârful unei păduri de alge din Otago , Noua Zeelandă

Algele marine , sau macroalgele , se referă la mii de specii de alge marine macroscopice , multicelulare . Termenul include unele tipuri de macroalge Rhodophyta (roșu), Phaeophyta (maro) și Chlorophyta (verde). Speciile de alge marine precum algele oferă un habitat esențial de pepinieră pentru pescuit și alte specii marine și protejează astfel sursele de hrană; alte specii, cum ar fi algele planctonice , joacă un rol vital în captarea carbonului , producând cel puțin 50% din oxigenul Pământului.

Ecosistemele naturale de alge marine sunt uneori amenințate de activitatea umană. De exemplu, dragarea mecanică a kelpului distruge resursele și pescuitul dependent. Alte forțe amenință și unele ecosisteme de alge marine; o boală risipitoare a prădătorilor de arici violet a dus la o creștere a populației de arici care a distrus regiuni mari de păduri de alge de pe coasta Californiei.

Oamenii au o istorie lungă de cultivare a algelor marine pentru utilizările lor. În ultimii ani, cultivarea algelor marine a devenit o practică agricolă globală, oferind hrană, material sursă pentru diverse utilizări chimice (cum ar fi caragenanul ), hrană pentru bovine și îngrășăminte. Datorită importanței lor în ecologiile marine și pentru absorbția dioxidului de carbon, atenția recentă a fost acordată cultivării algelor marine ca o potențială strategie de atenuare a schimbărilor climatice pentru biosechestrarea dioxidului de carbon , alături de alte beneficii precum reducerea poluării cu nutrienți , creșterea habitatului pentru speciile acvatice de coastă și reducerea acidificarea oceanelor locale . Raportul special al IPCC privind oceanul și criosfera într-un climat în schimbare recomandă „o atenție suplimentară în cercetare” ca tactică de atenuare.

Taxonomie

„Algele” nu are o definiție formală, dar algele trăiesc în general în ocean și sunt vizibile cu ochiul liber. Termenul se referă atât la plantele cu flori scufundate în ocean, cum ar fi eelgrass, cât și la algele marine mai mari. În general, este una dintre mai multe grupuri de alge multicelulare : roșii , verzi și maro . Le lipsește un strămoș multicelular comun, formând un grup polifiletic . În plus, algele verzi albastre ( cianobacteria ) sunt ocazional luate în considerare în literatura de alge marine.

Numărul de specii de alge marine este încă discutat printre oamenii de știință, dar cel mai probabil există câteva mii de specii de alge marine.

Gen

Claudea elegans tetrasporangia

Următorul tabel listează câteva exemple de genuri de alge marine.

Gen
Filul algelor
Remarci
Caulerpa Caulerpa prolifera.JPG Verde Scufundat
Fucus Fucus serratus2.jpg Maro În zonele intertidale de pe țărmurile stâncoase
Gracilaria Gracilaria2.JPG roșu Cultivat pentru hrană
Laminaria Laminaria hyperborea - Köhler–s Medizinal-Pflanzen-214.jpg Maro Cunoscut și sub numele de varec
8–30 m sub apă
cultivat pentru hrană
Macrocystis Giantkelp2 300.jpg Maro Varec uriaș
care formează baldachine plutitoare
Monostroma Fermier de alge marine.JPG Verde
Porphyra Porphyra yezoensis.jpg roșu Zone intertidale în climă temperată
Cultivate pentru hrană
Sargassum buruieni sargassum closeup.jpg Maro Pelagic mai ales în Marea Sargasilor

Anatomie

Aspectul algelor marine seamănă cu plantele terestre nelemnoase . Anatomia sa include:

  • Talus : corp de algă
    • Lamina sau lama: structură turtită care este oarecum asemănătoare frunzelor
      • Sorus : cluster de spori
      • pneumatocyst , vezica de aer: un organ de asistență la flotație pe lamă
      • Kelp , plutitor: un organ care ajută la flotație între lamină și stip
    • Stipe : structură asemănătoare tulpinii, poate fi absentă
    • Holdfast : structură bazală care asigură atașarea la un substrat
      • Haptera : extensie asemănătoare unui deget a elementului de fixare care se ancorează pe un substrat bentonic

Stipul și lama sunt cunoscute în mod colectiv sub numele de fronda .

Ecologie

Algele marine acoperă acest fund stâncos de pe coasta de est a Australiei

Două cerințe de mediu domină ecologia algelor marine . Acestea sunt apă de mare (sau cel puțin apă salmară ) și suficientă lumină pentru a susține fotosinteza . O altă cerință comună este un punct de atașare și, prin urmare, algele marine locuiesc cel mai frecvent în zona litorală (ape de lângă țărm) și în acea zonă, pe țărmurile stâncoase mai mult decât pe nisip sau șindrilă. În plus, există puține genuri (de exemplu, Sargassum și Gracilaria ) care nu trăiesc atașate de fundul mării, dar plutesc liber.

Algele marine ocupă diverse nișe ecologice. La suprafață, ele sunt umezite doar de vârfurile de pulverizare a mării, în timp ce unele specii se pot atașa de un substrat adânc de câțiva metri. În unele zone, coloniile de alge marine de litoral se pot extinde pe kilometri în largul mării. Cele mai adânci alge marine vii sunt unele specii de alge roșii . Alții s-au adaptat să trăiască în bazine de roci de maree . În acest habitat, algele marine trebuie să reziste la schimbarea rapidă a temperaturii și a salinității și la uscare ocazională.

Macroalgele și detritusurile de macroalge s-au dovedit, de asemenea, a fi o sursă importantă de hrană pentru organismele bentonice, deoarece macroalgele elimină frunze vechi . Aceste fronde de macroalge tind să fie utilizate de bentos în zona intertidale din apropierea țărmului. Alternativ, pneumatocisturile („bule”) umplute cu gaz pot menține talul de macroalge pe linia de plutire, frondele sunt transportate de vânt și curenții de la coastă în oceanul adânc. S-a demonstrat că organismele bentonice, de asemenea, la câțiva 100 m tind să utilizeze aceste rămășițe de macroalge.

Pe măsură ce macroalgele preiau dioxid de carbon și eliberează oxigen în fotosinteză , frondele de macroalge pot contribui, de asemenea, la sechestrarea carbonului în ocean, atunci când frondele de macroalge se deplasează în larg în bazinele oceanice adânci și se scufundă pe fundul mării fără a fi remineralizate de organisme. Importanța acestui proces pentru stocarea Blue Carbon este discutată în prezent în rândul oamenilor de știință.

Expansiunea biogeografică

În zilele noastre, o serie de vectori - de exemplu, transportul pe corpul navelor, schimburile între crescătorii de crustacee, încălzirea globală, deschiderea canalelor transoceanice - toate se combină pentru a spori transferul algelor exotice în medii noi. De la străpungerea Canalului Suez, situația este deosebit de acută în Marea Mediterană, un „hotspot de biodiversitate marine” care înregistrează acum peste 120 de specii de alge marine nou introduse - cel mai mare număr din lume.

Productie

Începând cu 2018, primele 10 țări au produs 96% din totalul global de 2.165.675 de tone metrice.

Producția de alge marine
Țară tone metrice
pe an ('000),
de cultură+sălbatic
China 699
Franţa 617
Regatul Unit 205
Japonia 123
Chile 109
Filipine 96
Coreea de Nord 71
Coreea de Sud 67
Indonezia 47
Norvegia 41

Agricultura

Creșterea algelor marine sau algecul este practica de cultivare și recoltare a algelor marine. În forma sa cea mai simplă, constă în gestionarea loturilor găsite în mod natural. În forma sa cea mai avansată, constă în controlul complet al ciclului de viață al algelor .

Primii șapte taxoni de alge marine cei mai cultivați sunt Eucheuma spp., Kappaphycus alvarezii , Gracilaria spp., Saccharina japonica , Undaria pinnatifida , Pyropia spp. și Sargassum fusiforme . Eucheuma și K. alvarezii sunt cultivate pentru caragenan (un agent de gelifiere ); Gracilaria este cultivată pentru agar ; în timp ce restul sunt cultivate pentru hrană. Cele mai mari țări producătoare de alge marine sunt China, Indonezia și Filipine. Alți producători importanți includ Coreea de Sud, Coreea de Nord, Japonia, Malaezia și Zanzibar ( Tanzania ). Agricultura de alge marine a fost adesea dezvoltată ca o alternativă pentru a îmbunătăți condițiile economice și pentru a reduce presiunea pescuitului și pescuitul supraexploatat.

Producția globală de plante acvatice de crescătorie, dominată în mod covârșitor de alge marine, a crescut în volumul producției de la 13,5 × 10 6  t (13.300.000 tone lungi; 14.900.000 tone scurte) în 1995 la puțin peste 30 × 10 6  t (300300000 tone lungi; 14.900.000 tone scurte) în 2016. În 2014, algele marine reprezentau 27% din totalul acvaculturii marine . Cultivarea algelor marine este o cultură negativă în carbon , cu un potențial ridicat de atenuare a schimbărilor climatice . Raportul special al IPCC privind oceanul și criosfera într-un climat în schimbare recomandă „o atenție suplimentară în cercetare” ca tactică de atenuare.^^

Utilizări

Algele marine au o varietate de utilizări, pentru care sunt cultivate sau furajate.

Alimente

Algele marine sunt consumate în întreaga lume, în special în Asia de Est , de exemplu , Japonia , China , Coreea , Taiwan și Asia de Sud-Est , de exemplu, Brunei , Singapore , Thailanda , Birmania , Cambodgia , Vietnam , Indonezia , Filipine și Malaezia , precum și în Sud . Africa , Belize , Peru , Chile , Maritime Canadei , Scandinavia , Sud-Vestul Angliei , Irlanda , Țara Galilor , Hawaii și California și Scoția .

Gim (김, Coreea), nori (海苔, Japonia) și zicai (紫菜, China) sunt foi de Porphyra uscată folosite în supe, sushi sau onigiri (bile de orez). Chondrus crispus („mușchi irlandez” sau mușchi de caragenă ) este utilizat în aditivii alimentari, împreună cu Kappaphycus și algele marine G igartinoide . Porphyra este folosită în Țara Galilor pentru a face laverbread (uneori cu făină de ovăz ). În nordul Belizei , algele marine sunt amestecate cu lapte , nucșoară , scorțișoară și vanilie pentru a face „ dulce ” („dulce”).

Alginatul , agarul și caragenanul sunt produse gelatinoase din alge marine, cunoscute în mod colectiv sub numele de hidrocoloizi sau ficocoloizi . Hidrocoloizii sunt aditivi alimentari. Industria alimentară exploatează proprietățile lor de gelifiere, reținere a apei, emulsionare și alte proprietăți fizice. Agarul este utilizat în alimente precum cofetărie, produse din carne și păsări de curte, deserturi și băuturi și alimente turnate. Caragenanul este folosit în sosuri și sosuri pentru salate, alimente dietetice și ca conservant în carne și pește, produse lactate și produse de patiserie.

Medicina si ierburi

Fotografie cu roci acoperite de materie vegetală uscată
Stânci acoperite cu alge marine din Regatul Unit
Fotografie cu un debarcader de stâncă acoperit cu alge marine
Alge marine pe stânci de pe Long Island

Alginații sunt utilizați în pansamentele pentru plăgi (vezi pansament cu alginat ) și în forme dentare. În microbiologie , agar -ul este folosit ca mediu de cultură. Caragenanii, alginații și agarozele, împreună cu alte polizaharide macroalgale, au aplicații în biomedicină . Delisea pulchra poate interfera cu colonizarea bacteriană. Zaharidele sulfatate din algele roșii și verzi inhibă unele viruși înveliți cu ADN și ARN .

Extractul de alge marine este folosit în unele pastile de slăbit. Alte pastile cu alge marine exploatează același efect ca benzile gastrice , extinzându-se în stomac pentru a face stomacul să se simtă mai plin.

Schimbarea climei

„Impădurirea oceanelor” este o propunere de cultivare a algelor marine pentru îndepărtarea carbonului. După recoltare, algele se descompune în biogaz , (60% metan și 40% dioxid de carbon ) într-un digestor anaerob . Metanul poate fi folosit ca biocombustibil, în timp ce dioxidul de carbon pot fi depozitate pentru a o ține de atmosferă.Algele marine cresc rapid și nu ocupă spațiu pe uscat.împădurirea a 9% din ocean ar putea capta 53 de miliarde de tone de dioxid de carbon anual (emisiile anuale sunt de aproximativ 40 de miliarde de tone).

Abordarea necesită tehnici eficiente de creștere și recoltare, separarea eficientă a gazelor și captarea și stocarea carbonului . Agenția pentru Proiecte de Cercetare Avansată pentru Energie are un program de 22 de milioane de dolari numit Macroalgae Research Inspiring Novel Energy Resources (MARINER) care sprijină inovațiile care ar putea ajuta o industrie a algelor marine.

Alte utilizări

Alte alge marine pot fi folosite ca îngrășământ , compost pentru amenajarea teritoriului sau pentru a combate eroziunea plajei prin îngropare în dunele de pe plajă.

Algele marine sunt luate în considerare ca o sursă potențială de bioetanol .

Algele marine sunt scoase din partea superioară a scruberului/cultivatorului de alge, pentru a fi aruncate sau folosite ca hrană, îngrășământ sau pentru îngrijirea pielii

Alginații sunt utilizați în produse industriale precum acoperiri de hârtie, adezivi, coloranți, geluri, explozivi și în procese precum dimensionarea hârtiei, imprimarea textilelor, hidromulcirea și găurirea. Algele marine sunt un ingredient în pasta de dinți, cosmetice și vopsele. Algele marine sunt folosite pentru producerea de fire bio (un textil).

Mai multe dintre aceste resurse pot fi obținute din alge marine prin biorafinare .

Colectarea algelor marine este procesul de colectare, uscare și presare a algelor marine. A fost o distracție populară în epoca victoriană și rămâne un hobby astăzi. În unele țări emergente, algele marine sunt recoltate zilnic pentru a sprijini comunitățile.

Femeile din Tanzania cresc „Mwani” (alge marine în swahili). Fermele sunt formate din bețe mici în rânduri îngrijite în apa caldă și puțin adâncă. Odată cu recoltarea algelor, aceasta este folosită în mai multe scopuri: alimente, cosmetice, țesături etc.

Algele marine sunt uneori folosite pentru a construi acoperișuri pe casele din Læsø din Danemarca

Algele marine sunt folosite ca hrană pentru animale. Ele au fost pășunate de multă vreme de oi, cai și vite în Europa de Nord. Sunt apreciați pentru producția de pește. Adăugarea de alge marine în hrana animalelor poate reduce substanțial emisiile de metan de la bovine.

Riscuri de sanatate

Algele marine putrezite sunt o sursă puternică de hidrogen sulfurat , un gaz extrem de toxic, și a fost implicată în unele incidente de otrăvire aparentă cu hidrogen sulfurat. Poate provoca vărsături și diaree.

Așa-numita „algă înțepătoare” Microcoleus lyngbyaceus este o cianobacterie filamentoasă care conține toxine, inclusiv lyngbyatoxin-a și debromoaplysiatoxin . Contactul direct cu pielea poate provoca dermatită de alge marine caracterizată prin leziuni dureroase, arzătoare, care durează zile întregi.

Amenințări

Boala bacteriană gheața-gheață infectează Kappaphycus (alga roșie), transformându-și ramurile albe. Boala a provocat pierderi mari de recolte în Filipine, Tanzania și Mozambic.

Aricii de mare au înlocuit pădurile de alge în mai multe zone. Sunt „aproape imuni la foame”. Durata de viață poate depăși 50 de ani. Când sunt stresați de foame, fălcile și dinții lor se măresc și formează „fronturi” și vânează colectiv pentru hrană.

Vezi si

Referințe

Lectură în continuare

  • Christian Wiencke, Kai Bischof (ed.) (2012). Biologia algelor marine: perspective noi asupra ecofiziologiei, ecologiei și utilizării . Springer. ISBN  978-3-642-28450-2 (tipărit); ISBN  978-3-642-28451-9 (Carte electronică).

linkuri externe