Является ли накопление водорослей и антропогенное воздействие на морском побережье потенциальным источником питательных веществ для восстановления наземной экосистемы с помощью циркулярной экономики?

Как объясняет сайт Клайпедского университета, каждый год после штормов на побережье Балтийского моря можно обнаружить различные скопления водорослей, которые, смешиваясь с водорослями, ракушками и различными отходами жизнедеятельности человека, издают неприятный запах. Эти скопления известны как пляжный мусор. Коммунальным службам приходится собирать водоросли на побережье и утилизировать их как отходы.

Наука показала, что смесь морской биомассы и различных отходов не только издает неприятный запах, но и влияет на изменение климата (например, углекислый газ, метан и т. д.), а также может выделять в окружающую среду тяжелые металлы и нефтепродукты. Кроме того, водоросли могут накапливать опасные вещества, такие как пластик. Однако, несмотря на негативные аспекты, эти скопления богаты питательными веществами, которые могут быть использованы для обогащения почвы питательными веществами, необходимыми для выращивания сельскохозяйственных культур или укрепления дюн.

В сельском хозяйстве для удобрения растений обычно используются синтетические минеральные удобрения, которые не могут быть полностью поглощены растениями, поэтому питательные вещества (азот и фосфор), которые не используются растениями, не полностьювымываются из почвы и загрязняют поверхностные и грунтовые воды, а стоимость производства минеральных удобрений относительно высока. Поэтому, чтобы снизить зависимость от минеральных удобрений, стараются использовать органические удобрения, такие как навоз животных и птицы, растительные остатки и т.д., но несбалансированное использование органических сложных материалов различной природы также может привести к загрязнению окружающей среды. Каковы же альтернативы на будущее?

Давно известно, что морская биомасса (водоросли, ракушки) – это источник питательных веществ, которые можно извлекать и использовать для производства удобрений с помощью передовых технологий. Было проведено много исследований по использованию морских биопитательных веществ (особенно микроводорослей) для производства биодизеля, биогаза и других видов энергии. Однако мало внимания уделяется переработке и потенциальному использованию биомассы водорослей в сельском хозяйстве для повышения и поддержания плодородия почвы путем улучшения питательной среды для растений, а значит, урожайности и качества культур. Это открывает возможности для разработки продуктов с добавленной стоимостью, таких как различные виды водорослевой биоты, которые могут способствовать более устойчивому круговороту питательных веществ в сельскохозяйственных системах и снижению зависимости от синтетических минеральных удобрений.

Таким образом, вместо минеральных удобрений биомасса морских водорослей может быть надлежащим образом обработана и использована для поддержания плодородия почвы. А приготовив ценный продукт, богатый органическим углеродом и питательными веществами, например компост, и использовав его в сочетании с другими материалами, можно создать почвоулучшающий комплекс. Такой комплекс не только повысит содержание питательных веществ в почве, но и поможет избежать вымывания питательных веществ, особенно фосфора, в гидросферу и улучшить усвоение питательных веществ сельскохозяйственными культурами в засушливый период, что приведет к повышению урожайности сельскохозяйственных культур.

Как этого можно достичь?

Ученые Клайпедского университета инициировали международный проект и вместе с партнерами выиграли финансирование ЕС в рамках программы приграничного сотрудничества Interreg VI-A South Baltic на 2021–2027 годы для реализации проекта „Экопроектирование круговорота питательных веществ в прибрежной зоне” (ECONUT). Целью проекта является разработка биотехнологий и продуктов с добавленной стоимостью для устойчивого сельского хозяйства, защиты дюн от эрозии и потери биоразнообразия. Биотехнологии будут использовать морскую биомассу из прибрежной зоны Балтийского моря, соответствующим образом перерабатывать ее и направлять через экологические потоки питательных веществ для нужд почвы и водных экосистем в соответствии с принципами циркулярной экономики. Цели проекта &Scaron будут реализованы международным консорциумом из – 6 партнеров из – Литвы, Польши, – Швеции, Германии и Дании (при поддержке финских ассоциированных партнеров).

В рамках проекта планируется разработать две технологии для обеспечения потока питательных веществ и устойчивости почвенных и водных экосистем. Предусмотрено три пилотных исследования на разных участках для разработки продуктов с добавленной стоимостью для сельского хозяйства (комплексные добавки) и защиты дюн (стабилизаторы) от ветровой эрозии и штормовых нагонов. Извлекая морскую биомассу с побережья, обрабатывая ее и обогащая определенными веществами, эта масса будет использоваться для повышения плодородия почвы, устойчивости дюн и биоразнообразия. Безопасность и качество производимой сельскохозяйственной продукции будут анализироваться и контролироваться. Ученые также оценят, как потоки питательных веществ, управляемые šie, будут способствовать šсмягчению воздействия изменения климата на прибрежную зону. Проект будет направлен на разработку продуктов с добавленной стоимостью для сельского хозяйства и защиты дюн, а также на анализ рынка и разработку бизнес-модели для разработанных и протестированных технологий.

В проекте примут участие фермеры, специалисты в области сельского хозяйства, местные и региональные власти (муниципалитеты), природоохранные ведомства, органы здравоохранения и оценки пищевых рисков, предприниматели, ученые, НПО и общественность южнобалтийского региона.