När klimatet blir varmare, marken vi använder för att odla energikrävande grödor som vete och majs blir mindre produktiv. Vi måste hitta sätt att mata jordens växande befolkning som inte är så betungande för miljön.

En möjlig lösning är att odla mikroalger – mikroskopiska vattenlevande organismer som är packade med näringsämnen. Mikroalger är encelliga organismer som ser ut som små piller och smakar lite som gräs.

De är relativt lätta att odla och har flera fördelar jämfört med animaliskt och växtprotein.

1. Mindre miljöpåverkan

Alger kräver inga bekämpningsmedel för att upprätthålla sin produktivitet. Alger kan också odlas i avloppsvatten (vatten som har använts i hemmet eller i någon industriell process), tar upp näringsämnen och andra lösta ämnen till sin biomassa. Detta resulterar i att färre föroreningar släpps ut i miljön och mindre föroreningar i våra vattendrag.

2. Den kan odlas året runt

Hög tillväxt och reproduktion innebär att mikroalger kan fördubbla sin biomassa på så lite som en till tre dagar, beroende på tid på året. Medan deras tillväxttakt är långsammare på vintern, de är inte begränsade till en växtsäsong, som växter, eller en lång mognadsperiod, såsom djur.

Detta innebär att mikroalger producerar mer biomassa på en given markyta per år, än djur eller växter.

Hög tillväxt innebär också frekvent skörd. Detta gör mikroalgkulturer mer motståndskraftiga mot plötsliga eller extrema väderhändelser, där produktionsförlusterna bara kan vara flera dagars tillväxt snarare än hela den årliga skörden.

3. Den har mer protein

Alger producerar mer protein än växtbaserade livsmedel, inklusive sojabönor och baljväxter. Medan alger producerar 3,5-13 ton protein per hektar och år, sojabönor och baljväxter producerar 0,5-1,8 ton protein per hektar och år.

Den högre tillväxthastigheten för mikroalger och förmågan att producera sin egen mat från solen, betyder att mikroalgproteinutbytet är mer än 100 gånger större än animaliskt baserade proteiner, inklusive nötkött, ägg och mejeriprodukter (0,01—0,23 ton per hektar och år).

4. Gårdar kan byggas var som helst

System för algproduktion kräver inte åkermark. De består av antingen öppna dammar eller slutna kärl med en ljuskälla, kända som fotobioreaktorer. Systemen kan byggas nästan var som helst, inklusive icke-produktiv mark eller i havet.

Öppna dammar är grunda (mellan 10 och 50 cm djupa), och algkulturen cirkuleras försiktigt av ett skovelhjul. Slutna fotobioreaktorer består av en rad rör eller platta paneler, genom vilka alger cirkuleras. Båda typerna av produktionssystem kan modifieras för att passa miljön.

5. Det kräver inte färskvatten

Tusentals marina och flodmynningar mikroalger växer bäst i havsvatten snarare än sötvatten. Detta skulle minska vårt beroende av färskvatten för livsmedelsproduktion.

6. Det är näringsrikt

Alger har länge varit kända för sina näringsegenskaper, bildar en viktig matkälla i människors kost sedan så tidigt som 14, 000 f.Kr. Under de senaste decennierna, mikroalger har använts i vitamintillskott och hälsokostprodukter, inklusive proteinbars och pulver, gröna smoothies och Omega-3 kapslar.

Mikroalger innehåller proteiner, fetter, kolhydrater och andra näringskomponenter som har bred potentiell tillämpning inom livsmedelsindustrin. Till exempel, alger har ett brett utbud av aminosyror som stöder mänsklig tillväxt och utveckling; vissa är jämförbara med nivåerna i ägg, soja- och veteprotein.

Hittills, mikroalger har framgångsrikt införlivats i en rad ätbara produkter för att öka deras näringsvärde, inklusive yoghurt, kex, bröd och pasta. Tillverkare har kunnat byta växt mot algprotein genom att helt enkelt introducera det som ett pulver i produktionsströmmar.

Förutom att tillföra näringsämnen, mikroalger har andra egenskaper som underlättar deras inkorporering i livsmedel, inklusive emulgering, skummande, gelning, och absorption av fett och vatten.

Användning av mikroalger i emulsioner möjliggör en minskning av andelen olja, visar lovande för deras potentiella användning i produkter med låg fetthalt. När de tillsätts till desserter som färgämnen, cellstrukturen i mikroalger skyddar pigment från termisk nedbrytning under bearbetning, gör det möjligt för livsmedel att behålla sin livskraft.

7. Det är grymhetsfritt

Alger kan skördas genom sedimentering, flotation eller filtrering, utan ett slakteri eller levande exportör i sikte.

8. Det kan användas i hållbara produkter

Mikroalger används allt mer som hållbara komponenter i andra produkter, inklusive kosmetika, näringsämnen, industriella enzymer och bioplaster, och som ett biobränsle för att ersätta fossila bränslen på nischmarknader.

Många mikroalger har höga halter av palmitinsyra. Denna syra är också den huvudsakliga beståndsdelen i palmolja - en allmänt använd olja i livsmedelsproduktion som driver på massavskogning och förlust av djurmiljöer. Att ersätta palmolja med mikroalger skulle minska beroendet av denna ohållbara industri.

9. En möjlighet för utvecklingsregioner

Den lågteknologiska, grundläggande infrastruktur som behövs för mikroalgodling skulle kunna ge ekonomiska möjligheter för utvecklingsregioner. Till exempel, forskning har visat att ett antal afrikanska nationer har lämplig mark, arbets- och klimatförhållanden för att odla mikroalger som en källa till bioenergi.

Vart ska vi nu?

Mikroalger produceras kommersiellt i Australien, inklusive vid Hutt Lagoon i västra Australien, världens största anläggning för produktion av mikroalger. Där, algen Dunaliella salina odlas för att producera betakaroten, ett matpigment och källa till vitamin A.

På andra håll i Australien, mikroalger odlas för att producera Spirulina, som marknadsförs som hälsokost. Forskare utvecklar användningen av mikroalger ytterligare, bland annat som fodertillskott för nötkreatur.

Men det nuvarande utbudet av mikroalger som odlas i Australien är begränsat. Nationen har ett lämpligt klimat och tekniken; nu behöver den odlare och tillverkare.

Statligt stöd krävs för att jordbruks- och tillverkningssektorerna ska kunna skapa algbaserade produkter – nuvarande stimulansutgifter ger en sådan möjlighet. Detta skulle inte bara skapa nya jobb, men gör det möjligt för australiensiska företag att bli mer motståndskraftiga in i framtiden.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.