被全人類寄予厚望的海藻有何特殊之處?


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被全人類寄予厚望的海藻有何特殊之處?

對很多人來說,海藻是生長在水中的植物,不是放在餐桌上的食物。但實際上,人類食用海藻已經有上萬年的歷史。 1.3萬多年前,當人類從亞洲首次進入北美時,就是依靠沿海海藻及其帶來的魚類,作為食物生存下來。

今天,我們仍然在利用海藻。比如用它製作壽司等美味佳餚,或通過提取它的某些成分,來製造可回收塑料等。

除此之外,海藻還有更大的價值正在被開發。譬如,清理海洋,恢復生物多樣性,提高水產養殖的生產力,從空氣中吸收二氧化碳,抑制一些溫室氣體的排放,等等。

一些研究人員認為,海藻對於拯救我們地球的文明可以說至關重要,但是這還有相當長的路要走。

眾所周知的價值

從生物學上講,海藻很難定義。它們不是一個單一的家庭,而是屬於一種被稱為藻類的鬆散的生命形式,它們與綠色的植物如苔蘚和樹木有著共同的祖先。它們主要有三種類型:紅藻、褐藻和綠藻。我們熟知的紫菜、海帶和海苔,就分別屬於這三種類型。目前人們主要通過野生捕撈和小規模養殖兩種方式獲取它們。

食用海藻有很多好處,例如,它們的碘含量很高,而碘正是甲狀腺所需要的;它們富含有被認為是有益的化學物質,如抗氧化劑;一些海藻含有一種名為岩藻黃質的色素,它可能有抑制肥胖的作用——對老鼠的實驗表明這方面的作用明顯。

此外,海藻含有的蛋白質很豐富,是很好的肉類替代品。有些食品(例如大豆)雖然富含蛋白質,卻缺乏人體必需的氨基酸,而海藻家族中的裙帶菜和紫菜,含有的這類氨基酸也很多。

但是不同國家在食用海藻方面大為不同。在中國、日本和韓國等一些東亞、東南亞國家,餐桌上經常能見到海藻的身影。但是在許多西歐國家,歷史上對它們的消費並不多,那裡的人們甚至一度把它看作是一種“糟糕的食物”。

除了作為食物之外,它們也會在我們生活中的其他地方出現。例如,我們喝的酸奶,用的一些化妝品,還有牙膏,都可能含有海藻的一種成分——卡拉膠。素食主義者的興起促使越來越多的生產商拋棄明膠等動物性成分,轉而使用海藻的卡拉膠。

此外,海藻的捲須不只是能吃,它們所含的長鏈分子是製造塑料替代品的理想選擇。目前英國已經有一家企業使用此成分生產出了裝水的瓶子,並將這些瓶子應用在了2019年倫敦馬拉松賽事期間,且獲得了不錯的評價。

不可小覷的潛力

目前,海藻捕撈仍然是一個很小的產業,與它有關的產品在超市中並不多見。但科學家預計,到2050年,全球人口所需食物的三分之二都將由海洋提供,除了魚和貝類,海藻將發揮重要的作用——它被稱為“來自海洋的未來食物”。

想要獲得大量海藻,單靠捕撈是不夠的,必須依賴人工養殖。現在有些國家就在積極推動創建和擴展“海藻農場”。

海藻養殖比陸地農業的維護成本低得多。養殖者所要做的只是在幾米深的水下播種海藻,然後將海藻系在浮標上。幾個月後,將浮標拖出,用鉤子提起線並將海藻剝離出來就可以了。整個過程不需要施加任何肥料。

但是,儘管海藻的養殖成本低,擴大其養殖規模卻是不易。因為這需要佔用新的區域。通常情況下,海藻養殖是在一個有庇護的區域進行,比如湖或江河的入口等。有一些國家海岸線非常有限,這對它們來說是一個很大挑戰。

一些常見的做法是,在現有的一些貽貝、扇貝或牡蠣等貝類養殖場養殖海藻,使海藻的效益最大化。除了節約空間外,這種方法還有其他好處:海藻為貝類提供了庇護所,貝類又從水中去除了過量的氮。而太平洋的一些島國譬如基里巴斯,那裡的島民則是通過將海藻與遮目魚、沙魚、海參等一起養殖來確保食物安全。

類似這樣的綜合養殖場還有修復生態系統的作用。例如,許多海洋生物通常都喜歡聚集在海藻浮標線附近,這樣一來,海藻無形中就為它們提供了棲息的場所;海藻有保持水質的作用,它會吸收水中過多的營養和礦物質,從而避免水體富營養化造成魚類等無法生存;此外,海藻還可以恢復氧氣並抵抗海洋酸化。

隨著食物需求的增長,海藻和其他藻類有望成為我們飲食的重要組成部分。如果規模迅速擴大,它甚至可能有助於遏制危險的氣候變化。

改善氣候的能力

目前,畜牧業是溫室氣體的一個重要的來源。牛和其他反芻動物身上會產生甲烷——在它們腸道中有大量幫助其消化的微生物,這些微生物自身的代謝會釋放出甲烷氣體。

自2008年以來,科學研究不斷證實,在反芻動物的食物中添加海藻、紫菜,可減少其甲烷的排放。研究團隊用添加紅海藻的食物餵養12頭正常的母牛時發現,三週內甲烷的排放量下降了67%。在它們的食物中添加紫菜,效果同樣如此。

海藻除了能夠促進甲烷減排,還能夠有效吸收空氣中的二氧化碳——它像植物一樣會進行光合作用。

2017年的一項研究發現,全球現有的商業海藻養殖場在一年中就能夠清除280萬噸二氧化碳,平均每平方千米海藻吸收1500噸二氧化碳。雖然它們的效率不如陸地上的森林(每平方千米森林可吸收二氧化碳3600噸以上),但新的海藻養殖場還可利用的空間卻比森林多很多。

不久前,澳大利亞一名氣候學家有個簡單又大膽的計劃——建立一個巨大的海洋農場,在海洋中養殖海藻,然後將其吸收的所有二氧化碳和生物質“掩埋”到海洋深處。

2012年的時候,就曾有氣候學家估計,覆蓋9%海洋面積的“海藻森林”,可以將大氣中的二氧化碳含量減少到工業化之前的水平。但這個面積幾乎是俄羅斯國土面積的兩倍,是如今野生和養殖海藻所佔總面積的十倍以上。

如果進行如此超大規模的擴張,它有多少的可行性呢?

科學家們承認這當中會存在許多潛在問題。例如,如果大規模進行,是否會干擾世界的氮循環;如果往海洋中引入大量的可分解物質,是否會造成深海缺氧;這樣的計劃成本如此之高,是否真的可以做到;甚至有人認為,海藻釋放出的含鹵素氣體可能會干擾大氣的化學組成,等等。

總之,理想雖然很豐滿,無奈現實有些骨感。但我們相信,科學家們是不會輕易放棄的。