Las algas marinas , o macroalgas , se refieren a miles de especies de algas marinas macroscópicas y multicelulares . El término incluye algunos tipos de macroalgas Rhodophyta (roja), Phaeophyta (marrón) y Chlorophyta (verde). Las especies de algas marinas, como las algas marinas, proporcionan un hábitat esencial para la pesca y otras especies marinas y, por lo tanto, protegen las fuentes de alimentos; Otras especies, como las algas planctónicas , desempeñan un papel vital en la captura de carbono y en la producción de al menos el 50% del oxígeno de la Tierra. [3]
Los ecosistemas naturales de algas marinas a veces se ven amenazados por la actividad humana. Por ejemplo, el dragado mecánico de algas destruye el recurso y las pesquerías dependientes. Otras fuerzas también amenazan algunos ecosistemas de algas; por ejemplo, una enfermedad debilitante que afecta a los depredadores de los erizos morados ha provocado un aumento repentino de la población de erizos que ha destruido grandes regiones de bosques de algas marinas frente a la costa de California. [4]
Los seres humanos tienen una larga historia de cultivo de algas para sus usos. En los últimos años, el cultivo de algas se ha convertido en una práctica agrícola mundial, que proporciona alimento, materia prima para diversos usos químicos (como la carragenina ), alimento para el ganado y fertilizantes. Debido a su importancia en las ecologías marinas y para absorber dióxido de carbono, recientemente se ha prestado atención al cultivo de algas marinas como una posible estrategia de mitigación del cambio climático para el biosecuestro de dióxido de carbono , junto con otros beneficios como la reducción de la contaminación por nutrientes , un mayor hábitat para las especies acuáticas costeras y la reducción. Acidificación local de los océanos . [5] El Informe Especial del IPCC sobre el Océano y la Criosfera en un Clima Cambiante recomienda "mayor atención a la investigación" como táctica de mitigación. [6]
Taxonomía
"Algas" carece de una definición formal, pero las algas generalmente viven en el océano y son visibles a simple vista. El término se refiere tanto a las plantas con flores sumergidas en el océano, como la hierba marina , como a las algas marinas más grandes. Generalmente, es uno de varios grupos de algas multicelulares ; rojo , verde y marrón . [7] Carecen de un ancestro multicelular común, formando un grupo polifilético . Además, en la literatura sobre algas marinas se consideran ocasionalmente las algas verdiazules ( cianobacterias ). [8]
El número de especies de algas sigue siendo un tema de discusión entre los científicos, pero lo más probable es que existan varios miles de especies de algas. [9]
géneros
La siguiente tabla enumera muy pocos géneros de algas como ejemplo.
Anatomía
La apariencia de las algas marinas se asemeja a la de las plantas terrestres no leñosas . Su anatomía incluye: [10] [11]
Talo : cuerpo de algas.
Lámina o lámina: estructura aplanada que tiene algo de hoja
neumatoquiste , vejiga aérea: un órgano que ayuda a la flotación en la lámina
Kelp , flotador: un órgano que ayuda a la flotación entre la lámina y el estípite
Estípite : estructura parecida a un tallo, puede estar ausente
Holdfast : estructura basal que proporciona unión a un sustrato.
Haptera : extensión en forma de dedo del sujetador que se ancla a un sustrato bentónico
El estípite y la hoja se conocen colectivamente como fronda .
Ecología
Dos requisitos ambientales dominan la ecología de las algas . Se trata de agua de mar (o al menos agua salobre ) y luz suficiente para sustentar la fotosíntesis . Otro requisito común es un punto de fijación y, por lo tanto, las algas marinas habitan con mayor frecuencia en la zona litoral (aguas cercanas a la costa) y, dentro de esa zona, en costas rocosas más que en arena o guijarros. Además, hay pocos géneros (p. ej., Sargassum y Gracilaria ) que no viven adheridos al fondo marino, sino que flotan libremente.
Las algas ocupan varios nichos ecológicos. En la superficie, sólo son humedecidos por la espuma del mar, mientras que algunas especies pueden adherirse a un sustrato a varios metros de profundidad. En algunas zonas, las colonias de algas litorales pueden extenderse kilómetros mar adentro. [ cita necesaria ] Las algas que viven más profundamente son algunas especies de algas rojas . Otros se han adaptado a vivir en charcas de rocas mareales . En este hábitat, las algas marinas deben resistir los rápidos cambios de temperatura y salinidad y la sequía ocasional. [12]
También se ha demostrado que las macroalgas y los detritos de macroalgas son una importante fuente de alimento para los organismos bentónicos, porque las macroalgas arrojan hojas viejas . [13]
Estas frondas de macroalgas tienden a ser utilizadas por el bentos en la zona intermareal cerca de la costa. [14] [15]
Alternativamente, los neumatocistos ("burbujas" llenas de gas) pueden mantener a flote el talo de la macroalga ; Las frondas son transportadas por el viento y las corrientes desde la costa hasta las profundidades del océano. [13] Se ha demostrado que los organismos bentónicos también a varios 100 m tienden a utilizar estos restos de macroalgas. [15]
A medida que las macroalgas absorben dióxido de carbono y liberan oxígeno en la fotosíntesis , las hojas de macroalgas también pueden contribuir al secuestro de carbono en el océano, cuando las hojas de macroalgas derivan mar adentro hacia las cuencas oceánicas profundas y se hunden hasta el fondo del mar sin ser remineralizadas por los organismos. [13] La importancia de este proceso para el almacenamiento de carbono azul es actualmente un tema de debate entre los científicos. [16] [17] [18]
Expansión biogeográfica
Hoy en día, una serie de vectores (por ejemplo, el transporte en cascos de barcos, los intercambios entre criadores de mariscos, el calentamiento global, la apertura de canales transoceánicos) se combinan para mejorar la transferencia de algas marinas exóticas a nuevos entornos. Desde la perforación del Canal de Suez, la situación es particularmente grave en el Mar Mediterráneo, un "punto crítico de biodiversidad marina" que ahora registra más de 120 especies de algas recién introducidas, el mayor número del mundo. [19]
Producción
A 2019 se produjeron 35.818.961 toneladas, de las cuales el 97,38% se produjeron en países asiáticos. [20]
Agricultura
El cultivo de algas o cultivo de algas es la práctica de cultivar y cosechar algas. En su forma más simple, los agricultores recolectan de lechos naturales, mientras que en el otro extremo los agricultores controlan completamente el ciclo de vida del cultivo .
Los mayores países productores de algas en 2022 son China (58,62%) e Indonesia (28,6%); seguido de Corea del Sur (5,09%) y Filipinas (4,19%). Otros productores notables incluyen Corea del Norte (1,6%), Japón (1,15%), Malasia (0,53%), Zanzíbar ( Tanzania , 0,5%) y Chile (0,3%). [23] [24] El cultivo de algas marinas se ha desarrollado con frecuencia para mejorar las condiciones económicas y reducir la presión pesquera. [25]
La Organización para la Agricultura y la Alimentación (FAO) informó que la producción mundial en 2019 superó los 35 millones de toneladas. América del Norte produjo unas 23.000 toneladas de algas húmedas. Alaska, Maine, Francia y Noruega duplicaron con creces su producción de algas desde 2018 . En 2019, las algas representaban el 30% de la acuicultura marina . [26]
El alginato , el agar y la carragenina son productos gelatinosos de algas conocidos colectivamente como hidrocoloides o ficocoloides . Los hidrocoloides son aditivos alimentarios. [35] La industria alimentaria explota sus propiedades gelificantes, de retención de agua, emulsionantes y otras propiedades físicas. El agar se utiliza en alimentos como confitería, productos cárnicos y avícolas, postres y bebidas y alimentos moldeados. La carragenina se utiliza en salsas y aderezos para ensaladas, alimentos dietéticos y como conservante en carnes y pescados, productos lácteos y productos horneados.
Las algas se utilizan como alimento para animales. Durante mucho tiempo han sido pastados por ovejas, caballos y vacas en el norte de Europa, aunque sus beneficios nutricionales son cuestionables. Su contenido de proteínas es bajo y su contenido de metales pesados es alto, especialmente de arsénico y yodo, que son respectivamente tóxicos y nutritivos. [36] [37]
Son valorados para la producción pesquera. [38] Agregar algas a la alimentación del ganado puede reducir sustancialmente las emisiones de metano del ganado, [39] pero sólo de las emisiones de sus corrales de engorde. A partir de 2021, las emisiones de los corrales de engorda representan el 11% de las emisiones totales del ganado. [40]
Medicina y hierbas
Los alginatos se utilizan en apósitos para heridas (ver apósitos de alginato ) y moldes dentales. En microbiología , el agar se utiliza como medio de cultivo. Los carragenanos, los alginatos y las agarosas, junto con otros polisacáridos de macroalgas, tienen aplicaciones en biomedicina . Delisea pulchra puede interferir con la colonización bacteriana. [41] Los sacáridos sulfatados de las algas rojas y verdes inhiben algunos virus envueltos en ADN y ARN . [42]
El extracto de algas se utiliza en algunas pastillas para adelgazar. [43] Otras pastillas de algas explotan el mismo efecto que la banda gástrica , expandiéndose en el estómago para hacer que el estómago se sienta más lleno. [44] [45]
Mitigación del cambio climático
El cultivo de algas en mar abierto puede actuar como una forma de secuestro de carbono para mitigar el cambio climático. [46] [47] Los estudios han informado que los bosques de algas cerca de la costa constituyen una fuente de carbono azul , ya que los detritos de algas se transportan al océano medio y profundo, secuestrando así carbono. [29] [28] [48] [49] [50] Macrocystis pyrifera (también conocida como algas gigantes) secuestra carbono más rápido que cualquier otra especie. Puede alcanzar los 60 m (200 pies) de largo y crecer tan rápidamente como 50 cm (20 pulgadas) por día. [51] Según un estudio, cubrir el 9% de los océanos del mundo con bosques de algas marinas podría producir "suficiente biometano para reemplazar todas las necesidades actuales de energía de combustibles fósiles, al tiempo que eliminaría 53 mil millones de toneladas de CO 2 por año de la atmósfera, restaurando -niveles industriales". [52] [53]
Se están considerando las algas marinas como fuente potencial de bioetanol . [55] [56]
Los alginatos se utilizan en productos industriales como revestimientos de papel, adhesivos, tintes, geles, explosivos y en procesos como el encolado de papel, la impresión textil, el hidromulching y la perforación. Las algas son un ingrediente de la pasta de dientes, los cosméticos y las pinturas. Las algas se utilizan para la producción de biohilados (un textil). [57]
Varios de estos recursos pueden obtenerse de las algas mediante biorrefinación .
La recolección de algas es el proceso de recolección, secado y prensado de algas. Era un pasatiempo popular en la época victoriana y sigue siendo un pasatiempo hoy en día. En algunos países emergentes, las algas se recolectan a diario para apoyar a las comunidades.
A veces se utilizan algas para construir tejados en las casas de Læsø , Dinamarca . [58]
Se utilizan pequeñas parcelas para cultivar algas en Indonesia , y cada rectángulo pertenece a una familia diferente.
Riesgos de salud
Las algas marinas en descomposición son una potente fuente de sulfuro de hidrógeno , un gas altamente tóxico, y han sido implicadas en algunos incidentes de aparente envenenamiento por sulfuro de hidrógeno. [59] Puede causar vómitos y diarrea. [60]
La enfermedad bacteriana del hielo infecta a Kappaphycus (alga roja), volviendo blancas sus ramas. La enfermedad causó grandes pérdidas de cosechas en Filipinas, Tanzania y Mozambique. [62]
Los páramos de erizos de mar han reemplazado a los bosques de algas marinas en múltiples áreas. Son "casi inmunes al hambre". La esperanza de vida puede superar los 50 años. Cuando están estresados por el hambre, sus mandíbulas y dientes se agrandan, forman "frentes" y buscan comida colectivamente. [62]
Ver también
Algacultura : acuicultura que implica el cultivo de algas.
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Otras lecturas
Iselín, Josie. An Ocean Garden: The Secret Life of Seaweed (Oregon State University Press, 2023) reseña del libro en línea
Wiencke, Christian, Kai Bischof (ed.) Biología de las algas marinas: nuevos conocimientos sobre ecofisiología, ecología y utilización . Saltador (2012). ISBN 978-3-642-28450-2 (impreso); ISBN 978-3-642-28451-9 (libro electrónico).
enlaces externos
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con las algas marinas .
Información del sitio de algas marinas de Michael Guiry sobre todos los aspectos de las algas, las algas y la biología de las algas marinas
SeaweedAfrica, información sobre la utilización de algas en el continente africano.
Algas marinas. Una industria química en Bretaña, en el pasado y en la actualidad.
AlgaeBase, una base de datos taxonómica, de imágenes y de utilización con capacidad de búsqueda de algas de agua dulce, marinas y terrestres, incluidas las algas marinas.