Hvilke makroalger kan dyrkes frem i laboratoriet?
Hvilke makroalger kan dyrkes frem i laboratoriet?

Alger - en del av fremtidens havbruk

Ressursene ligger der langs hele kysten, men alger til bruk i dyrefôr, gjødsel og til legemiddelindustrien er fortsatt på forskningsstadiet i Norge.

For Margarita Novoa-Garrido, forsker ved Norsk Institutt for Bioøkonomi (NIBIO), og hennes kollegaer går jobben ut på å lære å kontrollere den kompliserte livssyklusen til algene og lære hvordan man nyttiggjør seg av egenskapene til algene. Være seg en havsalat eller mer vanlig tang og tare. Det er en utfordring å finne frem til hvilke makroalger som kan dyrkes frem i laboratoriet ved Mørkvedbukta utenfor Bodø. Her dyrker, høster og prosesserer de alger i håp om å få fart på en fremtidig næring langs norskekysten.

Mange interesserte aktører

I Kina er grønt havbruk allerede milliardindustri, mens man i Norge fortsatt driver med mye grunnforskning på området.

Fakta om alger

Algene utgjør størstedelen av biomassen på jorda, og de blir nyttet kommersielt til en rekke produkt. 90 prosent av alle alger som inngår i industriell produksjon stammer fra algedyrking, og det er Asia som er ledende på verdensmarkedet.

Alger (latin: algae; tang, tare, "sjøgress", "grønske") er et fellesnavn for en mengde vannplanter, fra mikroskopiske encellede arter (mikroalger), til tang- og tare-arter med mange meters omfang (makroalger). Algene er fotosyntetiserende organismer som benytter energi fra sollyset til å omdanne CO2 og uorganiske forbindelser til organiske forbindelser, som f. Eks proteiner, lipid og karbohydrater. De aller fleste algene lever i saltvann, men du finner dem også i alle andre habitater på jorden. Enkelte alger, slik som noen grønnalger, lever i symbiose med sopp og danner lav.

Alger kan deles i to grupper. Mikroalger er encellede, men kan også danne kolonier som svever fritt i vannmassene. Makroalgerne er flercellede og festet til bunnen. Disse er derfor godt synlige, mens de største mikroalgene bare så vidt kan skimtes med øyet. Ved store oppblomstringer av enkelte mikroalger, kan man derimot tydelig se en misfarging av vannet.

Evolusjonsmessig er algene også blant de eldste organismegruppene vi kjenner til. Algene blir nyttet kommersielt til en rekke produkt. 90 prosent av alle alger som inngår i industriell produksjon stammer fra algedyrking, og det er Asia som er ledende på verdensmarkedet.

(Kilde: NIBIO/Havforskningen)

 

- NIBIO jobber parallelt både med grunnforskning og anvendt forskning. Det er mange aktører som er interessert og ser potensialet i å dyrke frem alger kommersielt.

Novoa-Garrido påpeker at dette kan bli en stor næring langs norskekysten og at fordelene er mange. 

- Produksjon av alger er både miljøvennlig og bærekraftig. I tillegg gir grønt havbruk en merverdi knyttet til oppdrett. Et makroalge-anlegg krever ikke tilførsel av ekstra energi siden de vokser under lokale og naturlige forhold, og samtidig tiltrekker algene seg en flora i det området som benyttes. Vi ser også at der disse anleggene plasseres, blir det igjen populære gyteområder. I tillegg, kan algedyrkning bidra til å redusere de negative sidene ved lakseoppdrett ved et vis opptak av næringssalter i fôr av avfall fra oppdrettsanleggene. På denne måten har et samspill med annen oppdrett også sine fordeler.

Oppdrettsnæringen har også viktig kunnskap og erfaring om infrastruktur og en teknologi som kan være veldig nyttig for produksjon av alger. I tillegg sitter næringen allerede på gode kunnskaper om fjordene langs kysten, være seg bunn- eller strømforhold.

Lite utnyttet ressurs

Miljøet i Bodø begynte å forske på dyrkning, utnyttelse og anvendelse av makroalger for snart 10 år siden, men Novoa-Garrido mener Norge fortsatt er i en startfase, og at NIBIO nå støtter opp en næring som tenker innovasjon med både forskning og kunnskap.

For alger er en lite utnyttet ressurs langs norskekysten, tiltross for at produktet blant annet kan brukes i dyre- og fiskefôr, mat, gjødsel, til bioenergiproduksjon, helsekost, legemiddel, bioteknologi og i kosmetikk. Og dagens produksjon av alger og algeprodukter, dekker heller ikke etterspørselen.

Men det gjenstår en del kunnskapsinnhenting. Makroalger er komplekse organismer, og det er mye forskning som må gjøres for at dette skal bli en lønnsom næring i Norge.

- I dag er makroalgeproduksjonen i veldig manuell og krevende. Metodene har vi lært hovedsakelig fra Asia. I Kina, som er hovedprodusent av algeprodukter, bruker de mye arbeidskraft og ønsker derfor et samarbeid om teknologiutvikling velkommen. Kineserne kan lære oss om biologi, avl og dyrkingspotensial, mens de kan lære teknologi fra oss, sier forskeren.

NIBIO har som forskningsinstitutt mål å skaffe til veie det viktigste kunnskapsgrunnlaget for at naturressurser som makroalger kan bli foredlet og benyttet på en effektiv og bærekraftig måte i nye produkter. Her legges det vekt på at Norge trenger nye arbeidsplasser og verdiskaping som er basert på biologiske ressurser, ikke på fossile. Da er det viktig å ta alle ressurser i bruk, også dem som vi ikke har tradisjon for å bruke. Det er liten tvil om at havet har enorme ressurser som kan brukes til mat, proteinfôr, medisin eller som råvare til andre viktige bioteknologiske prosesser. 

Hurtigvoksende mikroalger

Phaeocystis pouchetii. Ill.: UiT.

Mikroalger kan også egne seg godt til masseproduksjon, så her det finnes det også virkelig store muligheter for å kunne utnytte havets ressurser på en bærekraftig måte. Mikroalger vokser svært raskt, de kan øke biomassen 100 – 200% i døgnet. Man kan derfor høste kontinuerlig av en relativt beskjeden basis – biomasse.

Alger trenger blant annet CO2 for å vokse, av den grunn har UiT - Norges arktiske universitet nå innledet et prosjekt i samarbeid med smelteverket i Finnfjord, Finnfjord as.

Professor Hans Christian Eilertsen og hans team ved Institutt for arktisk og marin biologi (Gunilla K. Eriksen, Jon Brage Svenning, Richard A. Ingebrigtsen og Renate D. Osvik) gjennomførte tidligere i vår et pilotprosjekt for prøvedyrking ved Finnfjord as. De har stor tro på at dette prosjektet er levedyktig for fremtiden. 

Kiselalger (Diatomeer)

Kiselager har en cellevegg av kisel (eldre navn på silisium), derav navnet. I våre farvann blir kiselalger trukket frem som den viktigste gruppen mikroalger med stor økologisk betydning. På verdensbasis er det ca 200 slekter og omtrent antatt 200 000 arter. I norske farvann er det registrert over 700 arter. Kiselalger finnes i mange størrelsesgrupper fra to mikrometer til fem millimeter. Disse algene er den nordlige halvkules viktigste primærprodusenter. Til tross for at de utgjør en svært liten del av biomassen på jorda (ca 0,5%) så produserer de 50% av all O2 på jorda. I tillegg absorberer de 50 % av CO2 som på verdensbasis.

(Kilde: UiT)

- Vi er veldig fornøyd med resultatene av pilotprosjektet. I neste runde utvider vi sesongen med dyrking. Det gjelder å finjustere dyrkingsprosessen for å komme frem til optimale vekstforhold i forhold til blant annet veksthastighet, lipidsammensetning og proteininnhold. Hva som er perfekte forhold varierer mellom de forskjellige algetypene, artene og stammene.

Eilertsen påpeker at de har drevet med massedyrking av mikroalger siden 80-tallet ved UiT. Om det blir fart på kommersialiseringen står markedet klart, og ”den blå åkeren” vil bli enda viktigere i fremtiden. Matjord er en knapphetsgode, for bare 3,1 prosent av jordens overflate er dyrkbar. På grunn av utarming, pakking, erosjon, forurensing og saltinnhold minker arealet, og over en tredjedel av dyrkbar jord har blitt ufruktbar i løpet av de siste 40 årene.

Renere fôr

- Vi kan ikke holde på med å mate fisk med fisk. Skal oppdrettskapasiteten økes, må vi bruke en annen kilde til fôr. Massedyrking av alger til fiskefôr kan bli en ny næringsvei. Dette gir også et renere fôr uten opphoping av miljøgifter, siden mikroalger er første ledd i næringskjeden. Dette uttalte Eilertsen allerede i 2013.

Planktoniella_sol. Ill.: UiT.Ved smelteverket i Finnfjord har UiT satt opp et algedyrkingsanlegg som er integrert i prosesslinja. Masseproduksjon av mikroalger ved Finnfjord as vil utnytte overskuddet smelteverket har av CO2 og næringssalter for å mate algene, samt varme for temperaturregulering.

Eilertsen mener disse tankene er den mest økonomiske løsningen, når målet er en kontinuerlig produksjon. I tillegg er algene som dyrkes nøye utvalgt med hensyn til denne typen dyrkingsform.

Forskningen fokuserer mest på kiselalger, som er den vanligste gruppen med mikroalger her i nord. Det benyttes stedegne kaldtvannsarter. Disse har et mer effektivt CO2 opptak, og vil dermed vokse raskere enn andre arter.

- Det gjelder å finne en art som egner seg godt til masseproduksjon av marine lipider og som er rike på proteiner.

Porosira_glacialis. Ill.: UiT.Marine organismer inneholder de lange, flerumettede fettsyrene som er karakteristisk for lipidene i havet. Av disse er de mest kjente EPA og DHA, som begge er omega-3 fettsyrer og essensielle fettsyrer for alle dyr. Det er kun marine mikroalger (med noen unntak) som i produserer disse fettsyrene de novo; dyr med mennesker inkludert har kun en svært begrenset evne til å omdanne kortere fettsyrer til slike ”marine” lipider, og må derfor få de tilført i kosten sin. Klarer vi å masseprodusere nok alger, vil de derfor passe seg ypperlig som fiskefôr i en industri der foret nå til dags inneholder mindre og mindre marint lipid.