Transformando el futuro de la acuicultura marina: un enfoque de economía circular
¿Cómo podemos aumentar la producción de alimentos en más del 50%, en una cantidad limitada de tierra cultivable, para alimentar a 10 mil millones de personas proyectadas para 2050? La solución podría venir en forma de microalgas nutritivas y ricas en proteínas (unicelulares), cultivadas en sistemas de acuicultura en tierra alimentados con agua de mar.
Un artículo publicado en la edición de septiembre de Oceanography, describe cómo el cultivo de algas en tierra podría cerrar una brecha proyectada en las futuras demandas nutricionales de la sociedad y al mismo tiempo mejorar la sostenibilidad ambiental.
"Tenemos la oportunidad de cultivar alimentos que sean altamente nutritivos, de rápido crecimiento, y podemos hacerlo en ambientes donde no estamos compitiendo por otros usos", dijo Charles Greene, profesor emérito de Ciencias Atmosféricas y de la Tierra y principal autor del artículo. "Y debido a que los estamos cultivando en instalaciones relativamente cerradas y controladas, no tenemos el mismo tipo de impacto ambiental".
Incluso cuando la población de la Tierra crezca en las próximas décadas, el cambio climático, la tierra cultivable limitada, la falta de agua dulce y la degradación ambiental limitarán la cantidad de alimentos que se pueden cultivar, según el documento.
"Simplemente no podemos alcanzar nuestros objetivos con la forma en que actualmente producimos alimentos y nuestra dependencia de la agricultura terrestre", dijo Greene.
Con las poblaciones de peces silvestres ya fuertemente explotadas, y con limitaciones en la acuicultura marina de peces, mariscos y algas marinas en el océano costero, Greene y sus colegas abogan por el cultivo de algas en instalaciones de acuicultura en tierra. Modelos basados en GIS, desarrollados por la exalumna de posgrado de Cornell, Celina Scott-Buechler '18, M.S. '21, predicen los rendimientos en función de la luz solar anual, la topografía y otros factores ambientales y logísticos.
Los resultados del modelo revelan que las mejores ubicaciones para las instalaciones de cultivo de algas en tierra se encuentran a lo largo de las costas del Sur Global, incluidos los entornos desérticos.
Imagen: Norte global y Sur global
"Las algas pueden convertirse verdaderamente en el granero del Sur Global", dijo Greene. "En esa estrecha franja de tierra, podemos producir más que todas las proteínas que necesitará el mundo".
Junto con el alto contenido de proteínas, los investigadores observaron que las algas proporcionan nutrientes que faltan en las dietas vegetarianas, como los aminoácidos y minerales esenciales que se encuentran en la carne y los ácidos grasos omega-3 que a menudo se encuentran en el pescado y los mariscos.
Las algas, que crecen 10 veces más rápido que los cultivos tradicionales, se pueden producir de una manera más eficiente que la agricultura en el uso de nutrientes. Por ejemplo, cuando los agricultores agregan fertilizantes de nitrógeno y fósforo para cultivar cultivos terrestres, aproximadamente la mitad se escurre de los campos y contamina las vías fluviales. Con algas cultivadas en instalaciones cerradas, el exceso de nutrientes puede capturarse y reutilizarse.
Imagen: Las huellas de tierra y agua dulce para la producción de aminoácidos esenciales a partir de diversas fuentes nutricionales. Todas las estimaciones se basan en datos informados por Moomaw et al. (2017). Las huellas de tierra se informan en hectáreas por tonelada métrica de producto. Las huellas de agua dulce se informan en metros cúbicos de agua dulce por tonelada métrica de producto.
De manera similar, para cultivar algas se debe agregar dióxido de carbono a los estanques de acuicultura. Los investigadores y las empresas han estado experimentando con la adición de algas a los materiales de construcción y al cemento, donde el carbono se secuestra y se elimina de la atmósfera. "Si usamos algas en estos materiales estructurales de larga vida, entonces tenemos el potencial de ser carbono negativo y parte de la solución al cambio climático", dijo Greene.
Un desafío es que el abastecimiento de CO2 es actualmente costoso y energéticamente ineficiente, pero los ingenieros están experimentando con tecnologías solares concentradas que usan espejos para enfocar y concentrar la luz solar para calentar un fluido de trabajo, que a su vez puede usarse en tecnologías de captura directa de aire que secuestren dióxido de carbono del aire.
Además, si bien sobre el papel el cultivo de algas resuelve muchos problemas ambientales y relacionados con los alimentos, solo puede tener éxito si la gente lo adopta en las dietas y para otros usos. Una posibilidad es agregar algas nutritivas como ingrediente principal o suplemento en las carnes de origen vegetal, que actualmente dependen de la soja y los guisantes menos nutritivos.
El artículo se titula: Transforming the Future of Marine Aquaculture: A Circular Economy Approach
