Secondo uno studio pubblicato su Communications Earth & Environment, l’allevamento globale di alghe marine per aiutare a catturare sufficiente carbonio carbonio potrebbe non essere fattibile, date le grandi aree oceaniche necessarie per rimuovere tra 2,5 e 13 gigatonne di carbonio atmosferico all’anno per raggiungere gli obiettivi climatici. La modellazione suggerisce che circa un milione di chilometri quadrati delle regioni oceaniche più produttive in zone economiche esclusive (ZEE) è necessario per coltivare abbastanza alghe da rimuovere una sola gigatonne di carbonio dall’atmosfera all’anno.
Le alghe possono rimuovere l’anidride carbonica dall’atmosfera trasformandola in biomassa organica tramite fotosintesi. Questa biomassa può successivamente sprofondare nell’oceano profondo, rimuovendola dalle acque superficiali. Tuttavia, la maggior parte delle stime globali dell’efficacia dell’uso delle alghe per catturare il carbonio si basano sull’estrapolazione di osservazioni da alcuni siti specifici a scala globale.
Lo studio sulle alghe per la cattura di CO2
Isabella Arzeno-Soltero e i colleghi hanno analizzato le previsioni del Global Macroalgae Cultivation Modeling System per proiettare la potenziale produttività delle alghe marine e la biomassa raccolta sotto diversi livelli di disponibilità di nutrienti e condizioni oceaniche in tutto il mondo. Hanno stimato che per raccogliere una gigatonne di carbonio catturato ogni anno, oltre un milione di chilometri quadrati delle acque ZEE più produttive, presenti nel Pacifico equatoriale, avrebbero dovuto essere coltivate.
Al di fuori di queste acque produttive equatoriali, le aree di coltivazione dovrebbero essere triplicate per raccogliere la stessa quantità di carbonio alghe marine a causa della variabilità geografica della produttività e della crescita delle alghe marine. Inoltre, gli autori suggeriscono che i nutrienti dovrebbero essere integrati per mantenere la produttività delle alghe marine, possibilmente seppur “pedalando in profondità” le alghe marine muovendosi fisicamente tra acque profonde e poco profonde, o aumentando i nutrienti dalle acque più profonde.
Le finalità della procedura
Recenti analisi di scenari climatici globali suggeriscono che limitando il riscaldamento a <1,5°C sopra i livelli pre-industriali richiedono grandi riduzioni delle emissioni di gas a effetto serra in quanto così come la rimozione di ~2.5-13 Gt-CO2 all’anno (~0.7-3.6 Gtc anno) di metà secoli. Alcune strategie per ridurre le emissioni di gas ad effetto serra comprendono l’incorporazione di macro-alghe di allevamento (alghe marine) in diete umane e animali o generando
biocarburanti, sebbene alcune sfide limitino ancora la produzione efficiente e l’uso su scala commerciale dei biocarburanti a base di alghe marine.
Fornendo contemporaneamente servizi ecosistemici o avanzando
la bio-bonifica delle acque costiere, alghe marine potrebbe
anche migliorare la rimozione dell’anidride carbonica oceano (CDR) fissando carbonio dall’oceano di superficie in biomassa organica, che può successivamente essere affondato nell’oceano profondo, o altrimenti isolato dall’atmosfera.
Come avviene l’allevamento delle alghe
A differenza della biomassa terrestre, l’allevamento di alghe non richiede terreni coltivabili o acqua dolce. In effetti, l’industria della coltivazione delle alghe marine è in crescita: la produzione annuale di alghe è aumentata in media del 13% tra il 2015 e 2020, con 3,5 Mt di peso secco (~1 mtc) raccolti globalmente nel 2020. Anche se oggi la maggior parte dell’agricoltura si verifica nella costa acque della Cina e dell’Indonesia, la tecnologia per la fattoria offshore è in sviluppo. Le prime valutazioni del potenziale globale di coltivazione di alghe marine, anche se degno di nota, hanno generalmente estrapolato da osservato rese in regioni ad alto contenuto nutritivo o biomassa globale media di alghe marine selvatiche, trascurando le variazioni spaziali in idrodinamica, flussi di nutrienti e incertezza nelle alghe produttività e acquacoltura.
Nel frattempo, gli scienziati hanno realizzato dei modelli dinamici di crescita delle alghe sotto-nutrienti e altre limitazioni ambientali si sono spesso concentrati su zone relativamente piccole (<500 km2)
zone costiere e non hanno esaminato i livelli di intenso l’assorbimento di nutrienti necessari per produrre biomassa su scale pertinenti
il bilancio globale del carbonio (ad esempio, >1 Gtc). Un recente studio ha modellato la coltivazione di macro-algale in tutto il mondo, ma si è concentrato su un gruppo di alghe marine e non ha esplorato le incertezze biofisiche. Gli autori suggeriscono che, per valutare in modo significativo il potenziale di rimozione del carbonio della coltivazione di alghe marine, si deve comprendere la variazione globale del potenziale di crescita delle alghe marine ed è necessaria una futura ricerca sulla raffinatezza delle alghe marine.
