Les fermes à algues terrestres pourraient nourrir le monde de manière durable
Comment augmenter la production alimentaire de plus de 50 %, sur une quantité limitée de terres arables, pour nourrir les 10 milliards de personnes prévues d'ici 2050 ?
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La solution pourrait venir sous la forme de microalgues (unicellulaires) nutritives et riches en protéines, cultivées dans des systèmes d'aquaculture terrestres alimentés en eau de mer.
Un document intitulé "Transforming the Future of Marine Aquaculture : A Circular Economy Approach", publié dans le numéro de septembre d'Oceanography, décrit comment la culture d'algues à terre pourrait combler une lacune prévue dans la demande nutritionnelle future de la société tout en améliorant la durabilité environnementale.
"Nous avons la possibilité de cultiver des aliments très nutritifs, à croissance rapide, et nous pouvons le faire dans des environnements où nous ne sommes pas en concurrence avec d'autres utilisations", a déclaré Charles Greene, professeur émérite de sciences de la terre et de l'atmosphère et auteur principal de l'article. "Et comme nous la cultivons dans des installations relativement fermées et contrôlées, nous n'avons pas le même type d'impact sur l'environnement."
Même si la population de la Terre augmente dans les décennies à venir, le changement climatique, la limitation des terres arables, le manque d'eau douce et la dégradation de l'environnement limiteront tous la quantité de nourriture pouvant être cultivée, selon le document.
"Nous ne pouvons tout simplement pas atteindre nos objectifs avec la façon dont nous produisons actuellement les aliments et notre dépendance à l'égard de l'agriculture terrestre", a déclaré M. Greene.
Les stocks de poissons sauvages étant déjà fortement exploités et l'aquaculture de poissons, de crustacés et d'algues dans les océans côtiers étant limitée, Greene et ses collègues préconisent la culture d'algues dans des installations d'aquaculture à terre. Des modèles basés sur des SIG, développés par Celina Scott-Buechler, 18 ans, M.S. 21, ancienne étudiante diplômée de Cornell, prédisent les rendements en fonction de l'ensoleillement annuel, de la topographie et d'autres facteurs environnementaux et logistiques. Les résultats du modèle révèlent que les meilleurs emplacements pour les installations terrestres de culture d'algues se trouvent le long des côtes du Sud, y compris dans les environnements désertiques.
"Les algues peuvent en fait devenir le grenier à blé du Sud", a déclaré Greene. "Dans cette étroite bande de terre, nous pouvons produire plus que toutes les protéines dont le monde aura besoin."
Outre leur teneur élevée en protéines, les chercheurs ont noté que les algues fournissent des nutriments qui font défaut dans les régimes végétariens, tels que les acides aminés essentiels et les minéraux présents dans la viande et les acides gras oméga-3 souvent présents dans le poisson et les fruits de mer.
Les algues, qui poussent dix fois plus vite que les cultures traditionnelles, peuvent être produites d'une manière plus efficace que l'agriculture dans son utilisation des nutriments. Par exemple, lorsque les agriculteurs ajoutent des engrais azotés et phosphorés pour faire pousser des cultures terrestres, environ la moitié s'écoule des champs et pollue les cours d'eau. Avec les algues cultivées dans des installations fermées, les nutriments excédentaires peuvent être capturés et réutilisés.
De même, il faut ajouter du dioxyde de carbone aux bassins d'aquaculture pour faire pousser des algues. Des chercheurs et des entreprises ont expérimenté l'ajout d'algues aux matériaux de construction et au ciment, ce qui permet de séquestrer le carbone et de le retirer de l'atmosphère. "Si nous utilisons des algues dans ces matériaux structurels à longue durée de vie, nous avons la possibilité d'avoir un bilan carbone négatif et de contribuer à la solution du problème du changement climatique", a déclaré M. Greene.
L'une des difficultés réside dans le fait que l'approvisionnement en CO2 est actuellement coûteux et inefficace sur le plan énergétique, mais les ingénieurs expérimentent des technologies solaires concentrées qui utilisent des miroirs pour focaliser et concentrer la lumière du soleil afin de chauffer un fluide de travail, qui peut à son tour être utilisé dans des technologies de capture directe de l'air qui capturent le dioxyde de carbone de l'air.
Par ailleurs, si la culture des algues résout sur le papier de nombreux problèmes liés à l'alimentation et à l'environnement, elle ne pourra être couronnée de succès que si les gens l'adoptent dans leur régime alimentaire et pour d'autres usages. L'ajout d'algues nutritives en tant qu'ingrédient principal ou complément dans les viandes d'origine végétale, qui utilisent actuellement des pois et du soja moins nutritifs, est une possibilité.
Le co-auteur Xingen Lei, professeur de sciences animales à Cornell, et d'autres collègues ont découvert que lorsque des algues sont ajoutées à l'alimentation des poules, celles-ci pondent des œufs contenant trois fois plus d'acides gras oméga-3 que les œufs normaux.
Un article de suivi des perspectives qui souligne et développe les points de cet article, paraîtra dans le numéro d'octobre de PLoS Biology. Scott-Buechler, actuellement étudiant en doctorat à Stanford, est coauteur des deux travaux.
L'étude a été soutenue par le ministère américain de l'énergie et le ministère américain de l'agriculture, entre autres.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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