Как добывают морскую капусту: где она растет и как ее добывают

Содержание

где она растет и как ее добывают

Мировой океан предлагает человеку множество полезных лакомств, в число которых входит и морская капуста. На магазинной полке эта водоросль выглядит как салат из сухих или свежих коричневато-зеленых лент. А что она собой представляет в естественной среде обитания? Давайте посмотрим, как растет морская капуста и где ее добывают.

Морепродукты Вы предпочитаете употреблять
  • Могу есть весь день 64%, 609 голосов

    609 голосов 64%

    609 голосов — 64% из всех голосов

  • На ужин 24%, 228 голосов

    228 голосов 24%

    228 голосов — 24% из всех голосов

  • На обед 11%, 101 голос

    101 голос 11%

    101 голос — 11% из всех голосов

  • На завтрак 2%, 21 голос

    21 голос 2%

    21 голос — 2% из всех голосов

Всего голосов: 959

18. 04.2020

Poll Options are limited because JavaScript is disabled in your browser.
  • Могу есть весь день 64%, 609 голосов

    609 голосов 64%

    609 голосов — 64% из всех голосов

  • На ужин 24%, 228 голосов

    228 голосов 24%

    228 голосов — 24% из всех голосов

  • На обед 11%, 101 голос

    101 голос 11%

    101 голос — 11% из всех голосов

  • На завтрак 2%, 21 голос

    21 голос 2%

    21 голос — 2% из всех голосов

Всего голосов: 959

18.04.2020

×

Вы или с вашего IP уже голосовали.

Морская капуста: что это такое с точки зрения ботаники

Этот богатый йодом продукт относят к классу бурых водорослей за шоколадные оттенки в окраске. Его международное научное название – ламинария. Она состоит из длинного, до 5-6 м, слоевища в форме узкой пластины. В нижней части растение сужается в черешок с ризоидами для прикрепления к подводным камням.

Ламинария растет на небольшой глубине густыми скоплениями. Поскольку она предпочитает места с постоянными течениями, ее пластины всегда вытянуты в одну сторону и мерно колышутся. Такие заросли называют «водорослевыми лесами». Они дают укрытие множеству мелких рыб и беспозвоночных, но и затрудняют передвижение маломерных судов по мелководью.

@ timbalcomb — depositphotos.com

Важно! Регулярное включение в рацион морской капусты снижает уровень холестерина, нормализует работу щитовидной железы и тормозит процессы старения.

Места обитания морской капусты

Из тридцати видов рода Ламинария в кулинарии, косметологии и фармакологии используют всего пять. Все они обитают и добываются вдоль северных побережий Атлантики и Тихого океана, а также в некоторых морях севера России: в Белом и Карском.


Эти водоросли любят холодную, богатую кислородом воду. Они селятся так близко к берегу, что их легко добывают в промышленных масштабах. Однако японцы, детально изучив вопрос, как растет морская капуста в природе, заложили огромные плантации этой культуры в окрестностях острова Хоккайдо. Здесь ее выращивают и собирают со всеми удобствами, а затем используют в традиционной кухне. Избыток перемалывают в муку, добавляют в корм скоту и в органические удобрения. @ jianghongyan — depositphotos.com

Максимальное количество полезных веществ: маннита, микроэлементов, полисахаридов и альгиновой кислоты – содержат ламинарии в возрасте 2-3 лет.

Промысел и аквакультура ламинарии

В России ламинарию добывают на экологически чистых побережьях Баренцева, Белого и Охотского морей. Заготавливают ее с июня по август, отбирая зрелые слоевища длиной в 4-5 м.

Наиболее бережный способ добыть это ценное сырье – водолазный. Ныряльщики в гидрокостюмах на месте осматривают каждый экземпляр, аккуратно отделяют его от черешка и извлекают на поверхность.

@ KGriff — depositphotos.com

Гораздо быстрее собирать морскую капусту при помощи несложных технических приспособлений. Основным из них является канза – пучок березовых прутьев на длинном шесте. Сборщики выходят в море на вместительной лодке, опускают канзы в гущу зарослей, наматывают ленты водорослей на прутья и поднимают на борт.

Главное при добыче ламинарии – не забыть срезать черешки с ризоидами и бросить их в воду, чтобы обеспечить воспроизводство растения. Специальные тралы и сани-косилки проделывают эту операцию автоматически. На берегу урожай сушат, раскладывая его в один слой на приподнятых над землей сетках.

В 2017 году правительство Дальневосточного региона запретило добычу морской капусты якорными драгами и другими средствами, которые губительно сказываются на состоянии ее популяций.

@ kelpfish — depositphotos.com

В Приморье сырье для салата из морской капусты выращивают в небольших полузакрытых бухтах с сильным течением. Для этого на естественных плантациях заготавливают зрелые пластины, добывают из них споры, которые размещают на особых сеточниках. Через 8-10 часов сеточники развешивают в море на опорах. Ухаживают за ними так же, как и за овощами в поле: прореживают, защищают от грибковых заболеваний, удаляют сорную растительность. Через 2-3 года собирают готовую продукцию.

Морская капуста – один из тех даров природы, которые изо дня в день заботятся о нашем здоровье. Проконсультируйтесь со своим эндокринологом и смело готовьте обогащенные йодом блюда.

Продукт для долголетия: чем полезна и опасна морская капуста

https://ria.ru/20201130/laminariya-1587017844.html

Продукт для долголетия: чем полезна и опасна морская капуста

Продукт для долголетия: чем полезна и опасна морская капуста — РИА Новости, 30. 11.2020

Продукт для долголетия: чем полезна и опасна морская капуста

Морская капуста — продукт из водорослей рода Ламинария, популярный из-за уникального вкуса и низкой калорийности. О пользе и вреде — в материале РИА Новости. РИА Новости, 30.11.2020

2020-11-30T17:57

2020-11-30T17:57

2020-11-30T17:58

продукты

япония

азия

здоровый образ жизни (зож)

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/07/0d/1574286602_0:79:1500:923_1920x0_80_0_0_0149d6b1945388507c5392dd1336ca66.jpg

МОСКВА, 30 ноя — РИА Новости. Морская капуста — продукт из водорослей рода Ламинария, популярный из-за уникального вкуса и низкой калорийности. О пользе и вреде — в материале РИА Новости.Родина и история морской капустыВпервые ламинарию стали употреблять в пищу в Японии еще в древности. Однако первое письменное упоминание о ней принадлежит китайскому целителю Сунь Сио-мао и датируется XII веком. Тогда считалось, что морская капуста — это идеальное средство для лечения зоба, поэтому в этих целях император Канси ел ламинарию каждый день. С тех пор эти водоросли широко использовались в народной медицине многих стран Азии. Например, корейцы лечили с ее помощью дизентерию и заболевания почек, японцы использовали ее для борьбы с туберкулезом, а индусы — при болезнях мочевого пузыря. В целом ламинарию воспринимали как продукт, который дарит долголетие, поэтому ее советовали включать в ежедневный рацион.В России о ней узнали только в XVIII веке, когда продукт обнаружила экспедиция Беринга. Сейчас эти водоросли продается во многих магазинах, а их главным поставщиком является Япония. На прилавках есть сушеная морская капуста, свежая и маринованная с добавлением других овощей и соуса. Считается, что для здоровья лучше всего употреблять ее в сухом и отварном виде.Чем полезна морская капустаЛаминария богата важными для организма веществами: фосфором, натрием, железом, магнием, а также витаминами А, D и группы В, С, и Е. Однако своими лечебными свойствами она обязана йоду, которого в ее составе очень много.Помимо этого, польза морской капусты заключается в укреплении иммунитета, защите от атеросклероза, профилактике анемии и авитаминоза. Считается, что она эффективно предотвращает возникновение раковых опухолей, именно поэтому японки, которые едят ее очень часто, имеют низкий уровень заболеваемости раком молочной железы. Также замедляет процессы старения организма и улучшает общее самочувствие. При таком обилии полезных качеств калорийность морской капусты составляет всего 49 ккал на 100 грамм продукта.БЖУ 100 граммов морской капусты:Может ли она быть вреднаЛаминария имеет некоторые противопоказания. Например, гиперфункцию щитовидной железы.Также продукт может вызвать аллергию, в порошковом виде ее не следует есть при заболеваниях почек. Морская капуста при беременности противопоказана.Как применяют в медицинеЛаминария используется в медицинских целях с древности и по сей день. Клетчатка, входящая в ее состав, благотворно влияет на пищеварительную систему и помогает справляться с запорами. Еще чем полезна морская капуста, так это тем, что она помогает бороться с «плохим» холестерином и убирать отложения на стенках сосудов, разжижать кровь и препятствовать образованию тромбов.Часто продукт рекомендуется диетологами при ожирении: из-за своей невысокой калорийности и богатства полезными веществами морская капуста при похудении может быть эффективным компонентом диеты. При ежедневном употреблении ламинарии повышается работоспособность и мозговая активность. Магний в составе водоросли оказывает положительное влияние на нервную систему, а другие макроэлементы и витамины омолаживают весь организм.Ламинарию активно используют в косметологии и включают в составы разнообразных масок, кремов, лосьонов и тоников. Они не только очищают кожу лица, но и увлажняют ее, делая упругой и шелковистой.Применение в кулинарииВ Японии с этими водорослями готовят более трех сотен блюд, потому что они идеально сочетаются почти со всеми продуктами, особенно с разнообразными видами мяса, рыбой, овощами, грибами, рисом, пастой и даже сыром. Из ламинарии варят супы, добавляют ее в хлебобулочные изделия и делают сладкие десерты. Однако особой популярностью пользуются салаты из морской капусты. К ним можно добавлять овощи, травы и заправлять различными соусами для вкуса. Несмотря на это, лучше всего сделать блюдо простым, чтобы сохранить в нем наибольшее количество важных элементов. Именно так салат из морской капусты принесет наибольшую пользу организму.Как выбрать и хранитьПеред покупкой маринованной ламинарии нужно обратить внимание на ее срок годности и состав, в нем не должно быть консервантов, усилителей вкуса и загустителей. Лучше выбирать продукт в прозрачной упаковке, чтобы оценить его внешний вид. Не стоит покупать водоросли в мутном рассоле, с белым налетом и конденсатом. Качественная сухая морская капуста будет иметь темно-зеленый оттенок, пластины не должны быть склеены между собой — это показатель того, что они свежие. Считается, что самая полезная морская капуста добывается в северных морях, а не в южных.Допустимая длительность хранения ламинарии зависит от ее вида и срока годности. Сушеная может храниться в течение трех лет после упаковки, однако ее не стоит держать под прямым солнечным светом. Лучше всего переложить сухую морскую капусту в мешочек из ткани и убрать в темное место. Консервированные водоросли следует употребить сразу после открытия упаковки. Если продукт совсем свежий, то его нужно положить в холодильник и держать только в закрытом контейнере. Для продления срока годности морскую капусту можно заморозить.Как правильно употреблятьПеред употреблением водоросли нужно промыть от песка и загрязнений, если они приобретены в свежем виде. Затем их следует подвергнуть тепловой обработке. Варить морскую капусту нужно 10-15 минут после кипения. Сушеный продукт перед варкой следует замочить. Чтобы приготовить салат из сухой морской капусты, ее также нужно предварительно вымочить в воде.

https://ria.ru/20200321/1568932120.html

https://ria.ru/20201007/pitanie-1578584345.html

https://radiosputnik.ria.ru/20200321/1568889362.html

https://ria. ru/20180511/1520339209.html

япония

азия

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2020

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/07/0d/1574286602_84:0:1417:1000_1920x0_80_0_0_624ee143fa4e5983d1132dbc04c183ab.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected] ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

продукты, япония, азия, здоровый образ жизни (зож)

МОСКВА, 30 ноя — РИА Новости. Морская капуста — продукт из водорослей рода Ламинария, популярный из-за уникального вкуса и низкой калорийности. О пользе и вреде — в материале РИА Новости.

Родина и история морской капусты

Впервые ламинарию стали употреблять в пищу в Японии еще в древности. Однако первое письменное упоминание о ней принадлежит китайскому целителю Сунь Сио-мао и датируется XII веком. Тогда считалось, что морская капуста — это идеальное средство для лечения зоба, поэтому в этих целях император Канси ел ламинарию каждый день. С тех пор эти водоросли широко использовались в народной медицине многих стран Азии. Например, корейцы лечили с ее помощью дизентерию и заболевания почек, японцы использовали ее для борьбы с туберкулезом, а индусы — при болезнях мочевого пузыря. В целом ламинарию воспринимали как продукт, который дарит долголетие, поэтому ее советовали включать в ежедневный рацион.В России о ней узнали только в XVIII веке, когда продукт обнаружила экспедиция Беринга. Сейчас эти водоросли продается во многих магазинах, а их главным поставщиком является Япония. На прилавках есть сушеная морская капуста, свежая и маринованная с добавлением других овощей и соуса. Считается, что для здоровья лучше всего употреблять ее в сухом и отварном виде.

Чем полезна морская капуста

Ламинария богата важными для организма веществами: фосфором, натрием, железом, магнием, а также витаминами А, D и группы В, С, и Е. Однако своими лечебными свойствами она обязана йоду, которого в ее составе очень много.

«Морская капуста содержит концентрированный источник йода и аминокислоту тирозин, которые требуются щитовидной железе для правильного функционирования, — рассказала РИА Новости нутрициолог Вероника Хованская. — Кроме этого, а также хорошего набора витаминов и минералов, морские водоросли могут содержать Омега-3 жирные кислоты, но это зависит от вида. Ламинарию используют для контроля веса, потому что она содержит малое количество калорий, но достаточно клетчатки и фукосантина, что способствует ускоренному метаболизму. Фукосантин также помогает снизить уровень сахара в крови, что, в свою очередь, уменьшает риск диабета».

Помимо этого, польза морской капусты заключается в укреплении иммунитета, защите от атеросклероза, профилактике анемии и авитаминоза. Считается, что она эффективно предотвращает возникновение раковых опухолей, именно поэтому японки, которые едят ее очень часто, имеют низкий уровень заболеваемости раком молочной железы. Также замедляет процессы старения организма и улучшает общее самочувствие. При таком обилии полезных качеств калорийность морской капусты составляет всего 49 ккал на 100 грамм продукта.

БЖУ 100 граммов морской капусты:

  • жиры — 0,56 г;
  • белки — 1,68 г;
  • углеводы — 9,57 г.

Может ли она быть вредна

Ламинария имеет некоторые противопоказания. Например, гиперфункцию щитовидной железы.

«Морские водоросли содержат много йода, который может влиять на функцию щитовидной железы. Обычно врач сообщает, если у человека повышенное содержание йода, и это может нарушить работу эндокринной системы. Еще продукт способен накапливать тяжелые металлы, но это не считается риском для здоровья, так как показатели очень малы», — добавила Хованская.

Также продукт может вызвать аллергию, в порошковом виде ее не следует есть при заболеваниях почек. Морская капуста при беременности противопоказана.

Как применяют в медицине

Ламинария используется в медицинских целях с древности и по сей день. Клетчатка, входящая в ее состав, благотворно влияет на пищеварительную систему и помогает справляться с запорами. Еще чем полезна морская капуста, так это тем, что она помогает бороться с «плохим» холестерином и убирать отложения на стенках сосудов, разжижать кровь и препятствовать образованию тромбов.

21 марта 2020, 03:00Распространение коронавирусаВрач назвал морскую капусту источником иммунитета россиян

Часто продукт рекомендуется диетологами при ожирении: из-за своей невысокой калорийности и богатства полезными веществами морская капуста при похудении может быть эффективным компонентом диеты. При ежедневном употреблении ламинарии повышается работоспособность и мозговая активность. Магний в составе водоросли оказывает положительное влияние на нервную систему, а другие макроэлементы и витамины омолаживают весь организм.

Ламинарию активно используют в косметологии и включают в составы разнообразных масок, кремов, лосьонов и тоников. Они не только очищают кожу лица, но и увлажняют ее, делая упругой и шелковистой.

Применение в кулинарии

В Японии с этими водорослями готовят более трех сотен блюд, потому что они идеально сочетаются почти со всеми продуктами, особенно с разнообразными видами мяса, рыбой, овощами, грибами, рисом, пастой и даже сыром. Из ламинарии варят супы, добавляют ее в хлебобулочные изделия и делают сладкие десерты. Однако особой популярностью пользуются салаты из морской капусты. К ним можно добавлять овощи, травы и заправлять различными соусами для вкуса. Несмотря на это, лучше всего сделать блюдо простым, чтобы сохранить в нем наибольшее количество важных элементов. Именно так салат из морской капусты принесет наибольшую пользу организму.

7 октября 2020, 11:39НаукаУченые рассказали, как будет выглядеть пища будущего

Как выбрать и хранить

Перед покупкой маринованной ламинарии нужно обратить внимание на ее срок годности и состав, в нем не должно быть консервантов, усилителей вкуса и загустителей. Лучше выбирать продукт в прозрачной упаковке, чтобы оценить его внешний вид. Не стоит покупать водоросли в мутном рассоле, с белым налетом и конденсатом. Качественная сухая морская капуста будет иметь темно-зеленый оттенок, пластины не должны быть склеены между собой — это показатель того, что они свежие. Считается, что самая полезная морская капуста добывается в северных морях, а не в южных.

Допустимая длительность хранения ламинарии зависит от ее вида и срока годности. Сушеная может храниться в течение трех лет после упаковки, однако ее не стоит держать под прямым солнечным светом. Лучше всего переложить сухую морскую капусту в мешочек из ткани и убрать в темное место. Консервированные водоросли следует употребить сразу после открытия упаковки. Если продукт совсем свежий, то его нужно положить в холодильник и держать только в закрытом контейнере. Для продления срока годности морскую капусту можно заморозить.

21 марта 2020, 02:00Сказано в эфиреВрач назвал недорогой продукт, мощно укрепляющий иммунитетНа полках магазинов есть неприметный продукт, который диетологи настоятельно рекомендуют при вспышках инфекционных заболеваний. О нем рассказал радио Sputnik доктор медицинских наук, директор Самарского НИИ диетологии и диетотерапии Михаил Гинзбург.

Как правильно употреблять

Перед употреблением водоросли нужно промыть от песка и загрязнений, если они приобретены в свежем виде. Затем их следует подвергнуть тепловой обработке. Варить морскую капусту нужно 10-15 минут после кипения. Сушеный продукт перед варкой следует замочить. Чтобы приготовить салат из сухой морской капусты, ее также нужно предварительно вымочить в воде.

11 мая 2018, 05:02НаукаРоссийские ученые предложили изготавливать из водорослей 30 видов продукции

Морская капуста: польза и вред, советы нутрициолога

Водоросли — настоящий суперфуд, лучший источник йода, который помогает поддерживать здоровье щитовидной железы.

Морская капуста помогает бороться с лишним весом, контролировать уровень сахара в крови и положительно сказывается на уровне холестерина.

Материал прокомментировали:

Ольга Игнатова — эндокринолог GMS CLinic;

Мария Волченкова — нутрициолог компании BestDoctor, клинический психолог, эксперт по работе с ДНК-тестами, член Российского союза нутрициологов, диетологов и специалистов пищевой индустрии

Что это

Морская капуста — это водоросли из рода Ламинария. Их уникальные свойства открыли в Древней Японии. Первые письменные труды о необходимости употреблять в пищу морскую капусту относятся к XII веку, эпохе правления династии Тан.

Целебным свойствам водорослей посвящена глава «Лечение едой» в труде китайского врача Сунь Сымяо «Необходимые рецепты, стоящие тысячу золотых монет». Это одна из древнейших работ по диетологии, которая имела большое значение в становлении учения о медицинской значимости продуктов питания.

Кстати, в народе Сунь Сымяо прозвали королем фармацевтики, а со временем его стали считать покровителем всех лекарей [1].

В странах Азии за ламинарией закрепилась слава продукта, который помогает избавиться от зоба, лечит дизентерию, справляется с болезнями почек и мочевого пузыря и в целом продлевает жизнь. В России о морской капусте узнали лишь благодаря морским экспедициям Витуса Беринга, однако долгое время ламинария оставалась недооцененной.

В России ламинарию добывают в акватории Баренцева, Белого и Охотского морей

© shutterstock

Так, в 1960-е годы полки магазинов в СССР наводнили консервы из морской капусты, а в прессе провели соответствующую рекламную компанию. Однако полезные водоросли покупали неохотно. Лишь в последние несколько десятилетий ламинария получила заслуженное признание и в России.

Калорийность и питательная ценность морской капусты на 100 г

  • калории — 49
  • белки — 1,7 г
  • жиры — 0,6 г
  • углеводы — 9,6 г
  • пищевые волокна — 1,3 г [2].

Польза

Водоросли считаются хорошим источником пищевых волокон, аминокислот, омега-3 жирных кислот, витаминов АК, Е, А, группы В, а также минералов: фосфора, магния, железа и натрия [3], [4], [5], [6]. Но более всего ламинария ценится за высокое содержание йода. Морская капуста укрепляет иммунитет, может предотвратить развитие атеросклероза, анемии и авитаминоза [7], [8].

Поддерживает функцию щитовидки

Ламинария накапливает йод из морской воды и является хорошим диетическим источником этого вещества. Причем количество йода в морской капусте сильно варьируется в зависимости от того, где росло растение, сколько ему лет и не в последнюю очередь — от производителя.

ВОЗ рекомендует потреблять от 120 до 150 мкг йода в сутки. По данным Союза потребителей «Росконтроль», в морской капусте от отечественных производителей может содержаться от 290 до 480 мкг этого вещества [9]. То есть получить нужную суточную норму йода можно из 50 г продукта.

Йод признан важным диетическим элементом, который необходим для синтеза гормонов щитовидной железы. Недостаток этого вещества негативно сказывается на состоянии мышц, сердца, печени, почек и развивающегося мозга [11], [12]. Если дефицит йода не восполнять, ткани щитовидки начинают разрастаться, что приводит к образованию эндемического зоба [13].

Кроме того, в составе морской капусты присутствует аминокислота тирозин. Она также участвует в выработке гормонов щитовидной железы [14].

Помогает контролировать уровень сахара

Ученые выяснили, что морская капуста может снизить риск развития диабета [15], [16]. Вещество фукоксантин в составе бурых водорослей помогает контролировать уровень сахара в крови, в том числе у людей с генетической предрасположенностью к инсулинорезистентности, которая обычно сопровождает диабет 2-го типа [17].

Кроме того, в морской капусте содержится альгиновая кислота, которая препятствует скачкам уровня сахара в крови [18], [19]. Однако исследования полезных свойств этого вещества пока проводились только на животных.

Гликемический индекс продуктов: на что влияет и поможет ли похудеть

Способствует здоровью кишечника

Обнаруженные в морских водорослях сульфатированные полисахариды (фукоиданы) увеличивают рост «хороших» кишечных бактерий [22]. Эти полисахариды также могут стимулировать выработку короткоцепочечных жирных кислот (КФК). КФК быстро всасываются в кровь и служат основным источником энергии для клеток слизистой толстого кишечника, способствуют их росту и обновлению, поддерживают микробное равновесие.

Помогает контролировать вес

Морская капуста является отличным источником клетчатки (25–75% сухой массы), из которых водорастворимая клетчатка составляет примерно 50–85%. Это больше, чем в большинстве фруктов и овощей [20], [21]. Клетчатка помогает отсрочить чувство голода и не переедать.

Как клетчатка помогает снизить вес и улучшить здоровье

Некоторые исследования показали, что ламинария также может помочь в нормализации веса и в борьбе с ожирением. Так, альгинаты в составе ламинарии действуют как блокаторы жира, препятствуя его всасыванию в кишечнике [22]. А фукоксантин в составе водорослей может помочь уменьшить жировые отложения [23], [24]. Хотя результаты исследований кажутся многообещающими, их пока проводили только на животных.

Может снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний

Морская капуста может снизить уровень холестерина в крови [25], [26]. У людей с высоким холестерином повышается риск инфаркта, инсульта, ишемической болезни сердца, заболеваний центральных и периферических сосудов и т. д. Как показали исследования, альгиновая кислота в составе морской капусты полезна при атеросклерозе и препятствует росту уровня холестерина в крови [27], [28]

Что нужно знать о холестерине: научные данные

Ученые также обратили внимание на содержащиеся в водорослях пептиды. Исследования на животных показали, что эти вещества могут способствовать нормализации кровяного давления [29], [30], [31]. Однако для подтверждения этих многообещающих результатов нужны крупномасштабные исследования на людях.

Замедляет процессы старения

Морская капуста богата антиоксидантами, которые борются с окислительными процессами, помогают клеткам восстанавливаться, замедляют процессы старения, укрепляют иммунную систему и т. д. [32]

Также морские водоросли содержат широкий спектр полезных растительных соединений, включая флавоноиды и каротиноиды (в частности, фукоксантин). Доказано, что они также защищают клетки организма от повреждения свободными радикалами [33], [34]. Так, антиоксидантные свойства фукоксантина в 13,5 выше, чем у витамина Е [35].

Помогает бороться с раком

Исследования показали, что ламинария может быть эффективна в профилактике рака, в частности опухолей молочной железы и толстой кишки [37], [38], [39]. Ученые протестировали сырые или частично очищенные полисахариды из различных бурых, зеленых и красных водорослей на их противоопухолевую активность.

Оказалось, что морские водоросли представляют собой источник новых биологически активных соединений с потенциалом в качестве терапевтических противораковых агентов. Однако в этой области необходимы дальнейшие исследования.

Вред

Морская капуста считается очень здоровой пищей. Однако у нее есть некоторые противопоказания. Так, ламинарию не стоит употреблять при гиперфункции щитовидной железы. Также водоросли имеют свойство накапливать тяжелые металлы, однако их концентрация, как правило, не вызывает опасений [40], [41], [42]. На морскую капусту может быть аллергия, поэтому начинать использовать продукт лучше с небольших порций.

Советы эндокринолога

Ольга Игнатова — эндокринолог GMS Clinic

Для здоровой щитовидной железы одномоментно пришедшее в кровоток большое количество йода совершенно безопасно. Она возьмет столько, сколько ей необходимо сегодня для синтеза тиреоидных гормонов, остальное без проблем выведется с мочой.

Например, если вы поели устриц, то получили полумесячную норму йода, помазали горло «Люголем» — месячную, а если вам ввели йодсодержащий контраст во время КТ-исследования, то — годовую. Но за день-два организм все это выведет без последствий. Именно поэтому йод нельзя накопить впрок, а необходимо получать каждый день.

Существуют категории людей, которые могут быть чувствительны к переизбытку йода не в организме, а во внешней среде и еде. Это люди с повышенной функцией щитовидной железы, или тиреотоксикозом. Он бывает аутоиммунного происхождения либо развивается из автономно функционирующих узлов щитовидной железы. У таких людей йод будет ухудшать проявления этого нарушения.

Недостаток йода часто не имеет ярких внешних симптомов. У взрослых дефицит будет выражаться в образовавшихся узлах, которые могут быть обнаружены во время УЗИ. По ощущениям они напоминают ком в горле. Одним из наиболее явных признаков наличия у человека дефицита йода будет увеличение зоба, но это говорит об уже прогрессирующем заболевании. У детей к симптомам можно отнести вялость, слабость, снижение успеваемости в школе, замедление старта речи у малышей, замедление развития.

Наиболее уязвимой категорией при нехватке йода являются беременные женщины и дети. Йододефицит во время беременности особенно опасен, т.к. при этом состоянии страдают щитовидные железы матери и плода. Низкое содержание йода у будущей мамы приводит к его нехватке и у плода. Женщины во время беременности или кормления грудью нуждаются в дополнительном поступлении йода.

У новорожденных детей дефицит йода может вызвать снижение функции щитовидной железы, замедление умственного развития. Формирование нервной системы головного мозга интеллектуальных функций происходит при участии йода. Подросткам (11–17 лет) может его не хватать для синтеза гормонов. В период активного роста организма, увеличения и роста щитовидной железы он им особенно необходим.

Говоря о морской капусте, нельзя быть точно уверенным, какое количество йода содержится в конкретном продукте. Сколько полезного вещества сохранилось и сколько усвоилось, самостоятельно определить невозможно.

Медицина давно нашла простой и эффективный способ профилактики дефицита йода: использование йодированной соли в пищу. Всего 5 г соли (обычно именно это количество человек использует ежедневно при приготовлении продуктов) содержат суточную норму йода для взрослого человека.

Морская капуста в кулинарии

В азиатских странах готовят более трехсот блюд с водорослями. Ламинария хорошо сочетается с рыбой и морепродуктами, мясом, овощами, макаронами, грибами, рисом и т.д.

Попробуйте приготовить дома салат из морской капусты. Для двух порций понадобится 300 г ламинарии, 3–4 редиса, 2 огурца, 2 яблока и свежая зелень. Мелко нарежьте редис и огурец, яблоко можно натереть на крупной терке. Нашинкуйте зелень и смешайте все ингредиенты в салатнице. Заправьте блюдо маслом виноградной косточки (но можно и оливковым). Украсьте салат семенами льна или кунжута.

Такое блюдо подойдет и в качестве гарнира, и как самостоятельный перекус

© shutterstock

Как выбрать и хранить морскую капусту

Перед покупкой морской капусты обращайте внимание на срок годности и состав. Лучше выбирать продукт в прозрачной банке. Если рассол мутный или на капусте белый налет, от покупки лучше воздержаться. Консервированную морскую капусту лучше съесть сразу после вскрытия. Сушеную ламинарию можно хранить три года с даты изготовления, в темном и прохладном месте. Если морскую капусту заморозить, можно продлить срок ее хранения до полугода.

Комментарий эксперта

Мария Волченкова — нутрициолог компании BestDoctor, клинический психолог, эксперт по работе с ДНК-тестами, член Российского Союза нутрициологов, диетологов и специалистов пищевой индустрии

Морскую капусту можно отнести к суперфудам. В ней достаточно много защитников наших клеток — антиоксидантов и полисахаридов, которые становятся пищей для полезных бактерий, живущих в кишечнике. Но главное преимущество морской капусты — высокое содержание йода. Правда, количество йода в разных образцах морской капусты различается, так что невозможно точно рассчитать разовую порцию, которая закроет суточную потребность в этом веществе.

Если ваша цель — поддерживать здоровый вес, оптимальный вариант — есть морскую капусту в виде салата. Такое блюдо содержит много клетчатки и воды, то есть обладает низкой калорийностью при большом объеме. Этот продукт можно есть в любое время суток, поскольку он обладает низким гликемическим индексом.

С другой стороны, сушеные листья (например, нори) можно использовать для полезных домашних роллов. Если взять вместо белого риса бурый, добавить авокадо и немного лосося, то получится отличный источник мононенасыщенных жирных кислот, калия и незаменимых жирных кислот омега-3.

Есть такой парадокс морской капусты: с одной стороны, высокое содержание йода делает ее очень полезной для большинства людей. С другой — из-за плохо прогнозируемого содержания йода в отдельно взятом блюде невозможно сказать, сколько же его съесть. Одна и та же порция может содержать как слишком много йода, так и слишком мало. Если речь идет о консервированной морской капусте, то ориентировочно — 50 г за раз.

Людям с тиреотоксикозом стоит быть осторожными с морской капустой и другими пищевыми источниками йода (например, с морепродуктами). В этом случае лучше обсудить допустимые нормы потребления с эндокринологом.

Особое внимание на морскую капусту стоит обратить строгим вегетарианцам и веганам. В продуктах растительного происхождения очень мало йода, поэтому ламинария может стать отличным дополнением к привычному рациону.

Читайте также:

Женьшень морской пучины. Где применяют морскую капусту?

Татьяна Марьина

Страна и мир 16 марта 2020

Анекдот один вспомнился, бородатый уже, из времен всеобщей продовольственной «талонизации» страны. По талонам выдали рыбные консервы. Проголодавшийся работяга съел целую банку и почувствовал себя очень плохо. Пошел к врачу: «Доктор, я, кажется, отравился». Вердикт доктора: «Вы, голубчик, не отравились, а сильно переели. Эту банку вам выдали на месяц».

На острове Малая Муксалма ламинарию сушат старинным и очень надежным методом — под нежгучим северным солнышком на свежих ветрах. ФОТО Сергея БОБЫЛЕВА/ТАСС

Йодный лекарь

Да уж, был период в нашей истории — и ведь не в такой давней! — когда даже примитивная килька в томате числилась в разряде дефицитных товаров. А из всех рыбных консервов самой доступной оставалась лишь… морская капуста. Помнится, в известном магазине «Диета» на Садовой улице скучающие за пустыми прилавками продавцы нашли себе развлечение: из консервных банок с морской капустой выложили огромную инсталляцию с цифрами приближающегося нового года: «1990».

Потом как-то все наладилось, рынок рыбной консервации пополнился разнообразным товаром и стал вполне стабильным. Но вот интерес покупателей к морской капусте, как отмечали маркетинговые службы во второй половине 1990-х, просто сошел на нет. И возвращаться начал без малого десять лет спустя.

Причин тому было несколько. Первая: производители консервов, кроме обычного, без всяких добавок, салата, стали выпускать салаты сложные, приправленные луком, морковкой, перчиком. Чаще всего такая закуска сопровождалась заманчивым словом «витаминный». Кроме того, водоросль в салатах удачно ужилась со свеклой, грибами и нашла в таком симбиозе своего едока-почитателя. А морская капуста в различных соусах какое-то время и вовсе считалась деликатесом.

Вторая причина — проснувшийся интерес к японской, китайской, корейской кухням, в которых без водорослей не обойтись. Кстати, и научное название морской капусты — японская ламинария. Вместе с этим интересом на российских прилавках появился новый продукт — ламинария сушеная.

Говорят, что в морской капусте кроется секрет японского долголетия — мало калорий и огромное количество витаминов и микроэлементов. И вот она — третья причина устойчивого потребительского спроса и, может быть, главная: тяга к здоровому питанию.

Врачи Древнего Китая и Японии называли ламинарию морским женьшенем. Знали, что растение помогает уставшему или больному вернуть силы. Гораздо позже, в 1811 году, французский химик Бернар Куртуа открыл новый элемент — йод. Выделил он его именно из морских водорослей. Они же и оставались единственным сырьем для его получения в течение следующих шестидесяти лет.

Россия получала йод из Германии. Когда же началась Первая мировая война и страны оказались в разных окопах, ей пришлось спешно налаживать собственные производства по переработке водорослей на Дальнем Востоке и в Архангельске.

Еще один любопытный исторический факт связан с именем Ксении Гемп. Многие годы она возглавляла Архангельскую водорослевую научно-исследовательскую лабораторию. В ноябре 1943 года Гемп направили в блокадный Ленинград, где ей за три месяца удалось внедрить разработанную в Архангельске технологию производства витаминных пищевых продуктов. А сырьем для них послужили обнаруженные в городе запасы водорослей ламинарии и анфельции. Ксения Петровна Гемп была награждена медалью «За оборону Ленинграда». И прожила 103 года.

Капустный промысел

Главное «обиталище» японской ламинарии — моря Тихого океана. Много ее в Охотском море, у восточного побережья Камчатки, у берегов Сахалина и в Приморье. Это самая крупная из промысловых водорослей. Обычная длина ее «тела» (по-научному — слоевища) — от 2 до 4 метров. Но встречаются заросли растений-гигантов, длина которых доходит до 15 метров.

Добывают морскую капусту двумя способами: собирают штормовые выбросы и заготавливают растущие водоросли. Живет ламинария два года, такую обычно используют и в производстве. А вот китайцы собирают ламинарию годовалую, еще не набравшую всех полезных веществ.

По данным самых разных источников, крупнейшие в мире запасы водорослей находятся на Сахалине. Промысел морской капусты здесь ведут два десятка предприятий. Одни свою добычу в замороженном виде отправляют для переработки на материк, другие — отваривают, сушат и полученный полуфабрикат поставляют на рынок, третьи производят консервы.

Один из главных ориентиров — производство лечебных и оздоровительных продуктов. На Сахалине в прошлом году запустили производство сухого концентрата из ламинарии — основы для биологически активной добавки. Вообще-то БАД из морской капусты производят и другие отечественные предприятия. Но, как утверждают знатоки, аналогов сахалинскому в России пока нет. Для получения полезных веществ из ламинарии здесь не используют, как на других производствах, кислоты, этиловый спирт и минеральные соли. Сахалинский концентрат из морской капусты транспортируют к нам, в Петербург, на головное предприятие компании. Здесь его сортируют в капсулы, и получается законченный вариант БАД.

Спрос на внутреннем рынке диктует объемы вылова водорослей. За сезон они могут колебаться от 6 до 8 тысяч тонн. На внешние рынки поставлять сахалинскую ламинарию проблематично. Например, в Японии установлены жесткие квоты на импорт этой продукции.

Между тем морская капуста востребована и во многих «несъедобных» отраслях. Альгинаты, которые получают из ламинарии, используют при производстве пластмасс, синтетических волокон, лаков, красок. Их добавляют в стройматериалы, устойчивые к воздействию внешней среды. В местах добычи ламинарии она становится хорошим удобрением для выращивания сельхозкультур. Концентрат ламинарии добавляют в корм для кур-несушек. Он препятствует выводу кальция из организма курицы, и скорлупа яиц становится крепче.

Если в нашей стране водоросли традиционно добывают в естественной среде их обитания, то в странах Юго-Восточной Азии переходят на искусственное их выращивание. Там считают, что это более выгодно хотя бы потому, что во много раз упрощается сбор урожая и результат всегда предсказуем.

В нашей стране опыты по искусственному выращиванию морской капусты проводились в 1960-х годах в одном из заливов Баренцева моря. Хотя эксперименты прошли успешно, в массовое производство искусственную ламинарию не запустили ни тогда, ни сейчас.

На зарубежных фермах выращивают не только морскую капусту, но и другие водоросли, названия которых вряд ли знакомы большинству наших сограждан. Возделывают ундарию перистую, фукусовые водоросли, алярию съедобную, макроцистис… И другие-прочие растения этого класса.

С привкусом морской воды

Технологи-новаторы ищут и находят новые применения морской капусте. Уже презентована ламинария, обогащенная селеном, мармелад на основе отвара морской капусты, шоколад с ламинарией… Ее добавляют в майонезы, ею заменяют желатин. Но все это в лабораториях дальневосточных научно-исследовательских учреждений. Некоторые разработки пробираются и на магазинные полки. Но опять же — на Дальнем Востоке. Жителям европейской части страны лицезреть новинки удается лишь на крупных продовольственных выставках.

Основным продуктом из ламинарии на прилавках остаются салаты. Именно они и становятся объектом проверок различных контролирующих органов. Вот, в частности, союз потребителей «Росконтроль» основательно покопался в содержимом банок. И обнаружил в них много-много йода: в 100 граммах — от 290 до 480 мкг. Физиологическая потребность для взрослого человека в йоде — 150 мкг/сутки. То есть, чтобы пополнить запасы йода в организме, достаточно съедать всего 50 граммов этих консервов. Однако большинство наших сограждан страдают от недостатка йода, поэтому, как утверждают спецы по питанию, бояться «передозировки» не стоит. Впрочем, те же специалисты напоминают о ряде заболеваний, при которых йод категорически противопоказан.

Что же касается самой капусты в консервной банке, то нашлись производители, которые сильно пожадничали. Согласно всем техрегламентам, в банке должно быть не меньше 50% основного продукта, и до этого показателя скряги недотянули. Но большинство производителей требуемую отметку все-таки перешагнули, а некоторые дотянули до 90%.

В свежем виде морская капуста не продается. Дело в том, что сразу после сбора ламинарии ее подвергают тепловой обработке, чтобы удалить влагу. Если от влаги не избавиться, то водоросль очень быстро испортится.

Вкус настоящей ламинарии одновременно соленый и горьковатый. Горечь придает йод, соленость — морская вода. Максимально естественные вкусовые характеристики сохраняются только у замороженной и сушеной морской капусты. В консервированном продукте на вкус свое влияние оказывают специи и дополнительные ингредиенты. Но! В любом виде ламинария должна выглядеть свежей, иметь равномерный насыщенный цвет.

Материал опубликован в газете «Санкт-Петербургские ведомости» № 046 (6444) от 16.03.2020 под заголовком «Женьшень морской пучины».


Материалы рубрики

На Сахалине началась добыча морской капусты | Новости

Вот только освоено это морское богатство всего лишь на 3%. Почему, выяснял наш корреспондент Алексей Збарский.

Подводный сенокос начинается ранним утром и длится почти весь день. Работа не просто трудная, а очень трудная. Добывается ламинария, или морская капуста, исключительно вручную. Водолаз срезает её специальным ножом и собирает в пучки. Причём проделывает это при температуре воды чуть выше 10 градусов. Перерывы максимально короткие: в урожайный сезон день – год кормит. Срезав пучок, водолаз увязывает его и в дело вступают так называемые «верховые» члены бригады – они поднимают капусту на плот.

Геннадий Сотников, руководитель предприятия по добыче морской капусты: «Один водолаз от 5 до 7 тонн может добыть. Ну, а если брать бригаду, то бригадой можно и 20 тонн добыть, если завод только будет принимать, но пока такого не было. Максимально 17 тонн».

Морская капуста – «капризный» продукт, её надо максимально быстро доставить в цех, на сортировку и переработку. В крошильную установку отправляют только те водоросли, которые прошли строгий отбор.

Елена Леснова, сотрудник перерабатывающего цеха: «Чтобы метраж был, чтобы красивая была, а то её ёжики хорошо едят, и чтобы не сильно кучерявая».

Добыча и переработка морской капусты на Сахалине сейчас возрождается – большая часть ещё советских предприятий давно развалилась. Зато новички работают по самым современным технологиям. На этом производстве целый год оттачивали ступенчатую сушку морской капусты с помощью специального оборудования. Только так можно  максимально сохранить полезные свойства ламинарии.

Александр Голицин, технолог перерабатывающего предприятия: «По графику отслеживали, сначала она у нас 12 часов сушилась, потом отработали технологию потом вышли на 8 часов».

Пока производственные мощности на все 100 процентов не используются – лидерами рынка остаются китайские производители, и сахалинскую капусту, хоть и более качественную и полезную, покупают меньше.

Геннадий Головин, генеральный директор предприятия по переработке морской капусты: «Вся китайская капуста производится в одногодичном цикле, то есть капуста созревает за один год. Понятно, что за один год капуста в силу своих свойств не способна обеспечить весь тот набор полезных веществ, которые содержит 2-летняя капуста».

Уникальность ламинарии – в широте ее применения. От продуктов питания и биологических добавок – до косметологии. И, хотя отечественные и зарубежные потребители отмечают качество сахалинской продукции, производители из КНР снижают цену за счет больших объемов производства. Но на Сахалине уверены, что смогут укрепиться на рынке.  

Игорь Быстров, заместитель председателя правительства Сахалинской области по вопросам рыбного хозяйства: «Я бы сказал, что это стратегически важное направление для рыбохозяйственного комплекса Сахалина. И сейчас потенциал этого направления это несколько сотен тысяч тонн водорослей, причём разных. Не только ламинария, но и анфельция и, как называют, морской виноград, что продается на рынках, то есть потенциал достаточно большой».

Помимо азиатского рынка, в первую очередь японского, сахалинские производители ламинарии начинают осваивать и европейский. Первые партии уже отправились в Испанию. Возможно, в скором времени начнётся освоение запасов морской капусты Южных Курил –  по оценкам учёных там можно добывать в год до 90000 тонн ламинарии. Без ущерба для её воспроизводства. Лишь бы был спрос.

Остров Малая Муксалма. О морской капусте замолвите слово…


Перед вами — обычная морская капуста из магазина, в уксусе и часто совершенно без вкуса.

Это мегаполезно и пахнет морем. А что мы знаем о том, как и где она добывается?
Мы не задавались этим вопросом до тех пор, пока не оказались на Соловках.
На одном из островов архипелагага протяжении десятилетий вахтенным способом живут люди, которые добывают эту самую морскую капусту. Малая Муксалма, площадью около одного квадратного километра, является крупнейшим центром по добыче и заготовке ламинарии в Белом Море.
Нам посчастливилось побывать на этом острове с послушать рассказы местных о том, как добывают ламинарию и что с ней делают.
Остров Малая Муксалма. Остров как остров. Примерно полтора квадртаных километра площади. Крупнейший центр сбора ламинарии в Белом море. Там живут рыбаки-водороследобытчики, которые с раннего утра выходят в море на улов ламинарии.

Их труд тяжел: вставать нужно тогда, когда есть погода, а она то есть, то дождь. После улова, водоросли нужно обязательно высушить на солнце. И опять же, погода: то она есть, то дождь. Если дождь упал – весь сбор идет насмарку. А бывает, дождь идет неделю, а то и месяц.
Косят водоросли при помощи вот такого приспособления, примерно полторы длины человека. Опытный водореследобытчик собирает за сезон до 20 тонн

Люди на острове заняты делом и выглядят довольно суровыми. Почти все они приезжают на остров из Архангельска каждый год, многие рыбаки потомственные.
Сушка морской капусты. На каждого «охотника» -свои сушила
.
Тем не менее, местные говорят, что из года в год эта работа становится все менее выгодной. В советское время чуть ли не конкурс был на сбор водорослей, и платили сдельно и очень неплохо. Сейчас же ситуация изменилась, и с каждым годом людей на остров приезжает меньше.
На полтора километра, пятнадцать, наверное, домов, один магазин продуктов и пекарня, в которой бывший морской волк печет потрясающий хлеб, на который так вкусно положить кусочек фирменной соловецкой селедки, выловленной тут же.

К слову, сами муксалмовцы говорят, что морская капуста Соловков гораздо более полезна, чем дальневосточная. Только ее не встретишь в магазинах, потому что почти вся она уходит на нужды архангельского водореслеобрабатывающего комбината (для которого, собственно, в основном там и добывается) и на нужды авиации и обороны. Зато в кафетерии Большого Соловецкого острова это фирменное блюдо! Рекомендуем, попробуйте 🙂
Кстати, выдающийся богослов, философ, математик, Павел Флоренский, узник Соловецкого лагеря особого назначения, работал там же, на Соловках, в лаборатории, изучающей полезные свойства йода и агар-агара, который «вытягивается» из этой же самой ламинарии. Именно Павел Флоренский является разработчиком много «умного йода», который сейчас можно купить в любой аптеке. И вытянул он и йод, и агар, из водорослей, собранных на Муксалме.
Первый котел для вытяжки агар-агара был собран Павлом Флоренским, также как и установка для получения йода.
Вот так.
И еще немного фото Муксалмы.

8 невероятно полезных морских растений

Консервированная ламинария, более известная как морская капуста — всем известный в нашей стране еще с советских времен «суперфуд». Но поклонников у этого продукта находилось не много, поэтому для большинства из нас знакомство с богатым миром водорослей на этом и заканчивалось. А зря, ведь пользу водорослей трудно преувеличить, их разнообразие поражает, а богатство их применения в кулинарии нам еще предстоит для себя открыть.

Купить водоросли можно в специальном разделе нашего интернет-магазина.

Водоросли — примерно такое же широкое понятие, как трава. Оно включает в себя множество видов морских растений, часть из которых давно получили широкую известность и «на суше» — в кулинарии и медицине. На берегах Азии водоросли употребляют в еду с древнейших времен, а в Европу эти растения начали пробираться с XVI-XVII веков.

Выделяют три большие группы водорослей: красные, бурые и зеленые. Их употребляют и в качестве самостоятельного блюда, и как ключевой ингредиент многих блюд, и просто как приправу. Поэтому внедрить их в свое повседневное меню проще, чем кажется, при этом даже небольшое их количество на регулярной основе существенно оздоровит ваш рацион.

Водоросли обладают невероятными для растений полезными свойствами, помогают укрепить иммунитет и поправить здоровье, а блюдам добавляют уникальный ни с чем не сравнимый вкус. Любые водоросли — богатый источник йода, важнейшего для нас микроэлемента, от дефицита которого мы часто страдаем. Но каждый из видов обладает и своими уникальными свойствами и особенностями употребления.

Давайте разберемся, какие бывают водоросли, как их есть и что в них есть уникального. Для нашего обзора мы взяли только самые распространенные у нас виды водорослей, которые легко можно найти в продаже.

Ламинария (морская капуста)

Ламинарии растут на глубине 4-10 метров в местах с постоянным течением, создавая нечто наподобие пояса, а максимальная длина может достигать 20 метров. Абсолютным лидером по добыче ламинарии является Япония, а самым лучшим местом обитания признано Охотское море. Ламинария относится к виду бурых водорослей и насчитывает более 30 подвидов.

Польза морской капусты

Эти водоросли содержат в себе витамины группы В, А, С, D, E, R, PP, богаты не только йодом, но и обширным списком других микроэлементов, среди которых ванадий — уникальный минерал, снижающий уровень холестерина. Интересно, что набор минералов в ламинарии очень схож по составу с нашей кровью.

Морская капуста за счет рекордного содержания йода полезна для щитовидной железы, а также для профилактики эндокринных заболеваний. Витамин К снижает свертываемость крови, что предупреждает развитие инсультов, инфарктов и проблем с сосудами. Большое количество витамина С помогает реабилитироваться тканям после радиооблучения, улучшает метаболизм и регулирует водно-солевой баланс.

Как употреблять морскую капусту?

В кулинарии морская капуста используется не только в свежем виде, но и в сушеном, маринованном, консервированном и термически обработанном. Из этих водорослей готовят супы, салаты, сладости и даже хлеб. Лучше всего в пищу употреблять сушеную или свежую капусту, так как в них не происходит никаких процессов, снижающих полезные свойства.

Сушеную капусту замачивают на несколько часов в большом количестве холодной воды, после чего ее можно использовать, например, для приготовления салата или потушить с мясом.

Свежую капусту необходимо тщательно промыть, оставив ненадолго в воде, чтобы мелкие песчинки и нежелательные примеси осели на дно посуды. После чего промыть под проточной водой, и она готова к употреблению.

Нори

Первое упоминание нори датируется VIII веком и изначально использовался в японской кухне в виде пасты. Привычный для нас вид «бумаги» нори приобрел только в XVII веке.

Нори — это бурые водоросли длиной около 25 см и шириной не более 5 см. Их добывают в Японии, Корее и Китае. Выловленные водоросли измельчают и сушат на сетке, благодаря чему они напоминают зеленую бумагу.

Польза водорослей нори

Химический состав этих водорослей богат кальцием и фосфором, что благотворно влияет на костную систему и служит профилактикой атеросклероза. Витамины А и С поддерживают иммунитет и помогают выводить шлаки и токсины. Нори обладает противовоспалительным и антибактериальным эффектами при регулярном использовании. А за счет растительного протеина и белка нори часто используют в составе БАДов.

Как употреблять водоросли нори?

Традиционно нори используют в приготовлении роллов и суши. Также в измельченном виде добавляют к лапше или рису. А крупно нарезанные пластины можно встретить в виде полезных чипсов.

С нори готовят салаты и супы, что придает блюдам тонкий морской аромат. Так как перед употреблением пластинки прогревают на огне, водоросли приобретают легкий дымный аромат.

Вакаме

Эти бурые водоросли растут на подводных скалах и могут достигать длины в 2 метра. До 90-х годов XX в основном произрастали в северных водах Японии, Китая и Кореи, но сейчас их можно встретить и у теплых берегов Италии, Испании, США, Австралии и Аргентины.

Польза вакаме

В вакаме содержится очень большое количество кальция — главного строительного элемента костной ткани. Наличие в составе омега-3-кислоты способствует сжиганию жира и улучшает состояние волос, ногтей и кожи.

Регулярное употребление способствует очищению крови, профилактике заболеваний щитовидной железы и даже помогает бороться с депрессией и упадком сил.

Водоросли вакаме содержат большое количество витаминов (А,С, Е, В, РР, К, бета-каротин) и минералов (железо, цинк, фосфор, магний, марганец, кальций, натрий, калий), аминокислоты, олеиновую и линолевую кислоты.

Как употреблять вакаме?

Вакаме встречается в свежем, сушеном и маринованном виде. Несомненно, свежие водоросли сохраняют больше полезных свойств, но и в сухом продукте их содержание не намного меньше. Вакаме обладает сладковатым привкусом, чем-то напоминающим шпинат. Эту съедобную водоросль используют в приготовлении салата, мисо супа и салата Чука.

Высушенные вакаме рекомендуют замочить в теплой воде для размягчения, при этом растение увеличивает в размере в среднем в 3-4 раза. Эти водоросли весьма привередливы к тепловой обработке, поэтому в супы и тушеное мясо измельченные листья добавляют за несколько минут до окончания приготовления.

Комбу (даши)

Водоросли комбу, из которых готовят бульон даши, произрастают у берегов Японии и Корейского полуострова. Первые упоминания о комбу датируются VIII веком — они были традиционной едой региона Тохоку.

Комбу относится к бурым водорослям и достигает длины 20 метров. В этом гиганте содержится большое количество глутаминовой кислоты — природного усилителя вкуса. Благодаря комбу в мире стал известен пятый вкус (кроме соленого, сладкого, горького, кислого) — умами.

Богатый минералами, витаминами и растительной клетчаткой, комбу является незаменимым ингредиентом в вегетарианской кухне.

Как употреблять водоросли комбу?

Листья комбу в сушеном виде нужно размачивать в чистой холодной воде несколько часов. Свежие листья применяют после промывки сразу же, добавляя в супы для получения ароматного бульона. Для салатов комбу нарезают тонкими длинными полосками и обязательно приправляют соевым соусом: считается, что так эти водоросли максимально раскрывают вкус.

Хиджики (хидзики)

Водоросли хиджики добывают в теплых водах Тихого океана и используют в кулинарии с древнейших времен. Сейчас основным производителем является Южная Корея.

Польза водорослей хиджики

Метровые бурые водоросли содержат в себе калий, магний и фукоксантин. Именно поэтому они показаны при гипертонии и заболевания сосудов. Их едят для снижения риска возникновения злокачественных опухолей и для профилактики запоров. Хиджики богаты клетчаткой и витамином А, что благотворно влияет на состояние кожи.

Как употреблять водоросли хиджики?

В пищу используют в основном листья хиджики, так как стебли дают новые побеги после сбора «урожая». С одного растения водоросли можно срезать до 7 лет.

Экспортируют их исключительном в сушеном виде. Для приготовления замачивают в воде около часа. Из хиджики готовят салаты, тушат с мясом или фасолью. Блюдо приобретает насыщенный морской аромат и сладковатый привкус.

Морской виноград

Эта зеленая водоросль добывается у берегов острова Окинава. Морской виноград напоминает гроздья винограда сухопутного, только в миниатюре.

Польза морского винограда

Морской виноград содержит в себе кальций, магний, железо, медь и йод, богат аминокислотами и микроэлементами. Натрий в составе растения улучшает работу мочеполовой и нервной системы, а медь улучшает настроение и снижает риск возникновения депрессии. Съедобная водоросль обладает противогрибковым и антибактериальным эффектом, а также прекрасно очищает организм от токсинов.

Как употреблять морской виноград?

Морской виноград называют «зеленой икрой», так как шарики растения лопаются во рту, подобно икре рыб. Его используют в салатах, как приправу, для украшения блюд. Продают его в консервированном или сушеном виде. В последнем случае его следует перед употреблением замочить в воде. Имеет солоноватый вкус с легким морским ароматом.

Спирулина

Спирулина представляет собой тонкие нитевидные пресноводные водоросли, которые относятся к цианобактериям и имеют микроскопический размер, поэтому используется в качестве порошка. Добывается в Центральной Африке и Мексике.

Польза спирулины

Спирулина содержит в себе большое количество белка, витамины группы В, А, РР, множество минералов и фолиевую кислоту, которая благотворно влияет на репродуктивную систему и замедляет старение кожи.

Как употреблять спирулину?

Так как спирулина используется только в виде порошка, ее выпускают в таблетках и в составе некоторых БАДов. Порошок можно добавлять в салаты, напитки или йогурты. Рекомендуемая норма потребления — не более 10 г в сутки.

Фукус

Это бурые прибрежные водоросли, «проживающие» в Северном Ледовитом и в Атлантическом океанах.

Польза фукуса

Помимо витаминов, минералов и важных микроэлементов, фукус содержит в себе полиненасыщенные жирные кислоты и фукоидан, обладающий противовирусным, иммуномодулирующим и противовоспалительным действиями. Фукус благотворно влияет на работу щитовидной железы. Это помогает в борьбе с лишним весом, который вызван гормональными сбоями.

Как употреблять фукус?

Фукус используют в фармацевтике, косметологии и в качестве БАДов. В кулинарии применяют как специю, а также готовят из свежих листьев салаты. Имеет приятный солоноватый вкус и прекрасно гармонирует с рыбой и рисом.

Выращивание морских водорослей — обзор

1.3.2.1 Красные водоросли, содержащие каррагинан

Красные водоросли используются для производства каррагинана и агара. Когда каррагинан был впервые обнаружен в Ирландии, он был впервые обнаружен в красных водорослях Chondrus crispus , широко известных как ирландский мох, которые можно собирать из природных ресурсов в Ирландии, Португалии, Испании, Франции и провинциях восточного побережья Канады. . По мере расширения производства каррагинана спрос на сырье стал ограничивать предложение природных ресурсов, и в начале 1970-х годов Chondrus пополнились видами Iridaea из Чили и Gigartina из Испании.На рис. 1.5 представлена ​​схематическая иллюстрация C. crispus .

Рисунок 1.5. Chondrus crispus .

Выращивание видов Eucheuma на Филиппинах в 1970-х годах обеспечило каррагинановую промышленность значительно увеличившими запасы сырья. Еще одним преимуществом этого культивированного материала было то, что один вид содержал почти исключительно определенный тип каррагинана, то есть каппа-каррагинан, в то время как второй вид содержал преимущественно второй тип, т.е.например, йота-каррагинан, каждый из которых имеет свои собственные области применения. Напротив, Chondrus содержит смесь каппа- и лямбда-каррагинана, которые невозможно разделить во время коммерческой экстракции.

Следует отметить, что два вида, первоначально культивируемые на Филиппинах, были названы Eucheuma cottonii и Eucheuma spinosum , и промышленность сократила их, так что их часто называют « cottonii » и « spinosum ». .Однако с тех пор ботаники переименовали оба вида, так что E. cottonii теперь Kappaphycus alvarezii , тогда как E. spinosum теперь Eucheuma denticulatum . Все эти названия до сих пор используются, и их необходимо знать, читая о красных морских водорослях, содержащих каррагинан.

Исторически сложилось так, что внедрение и коммерческое развитие выращивания тропических водорослей каррагинана на Филиппинах, в Индонезии и Танзании началось в 1960-х годах, когда доктором Др.Максвелл С. Доти, Гавайский университет, и Висенте Альварес, первоначально представлявшие Бюро водных ресурсов (BFAR) при поддержке доктора Гавино Троно, Университет Филиппин, и доктора Иносенсио А. Ронкильо (BFAR) в 1967 г. (Porse и Рудольф, 2017). В том же году Сурджодиното при содействии Хариади Аднана, Бамбанг Тджипторахади и других был основан первый экспериментальный фермерский проект Spinosum на Пулау-Тикус, Тысяча островов, Джакартский залив, Индонезия. К 1974 г. стали доступны первые значительные коммерческие объемы выращиваемого на фермах хлопка , и вскоре концепция выращивания красных морских водорослей получила распространение в других регионах провинции Тави-Тави и за ее пределами.

Коммерческое семейное выращивание морских водорослей каррагинана впервые появилось в 1975 году, когда на острове Гилутонган, провинция Себу, Филиппины, был организован первый экспериментальный демонстрационный фермерский проект Spinosum на острове Гилутонган, провинция Себу, Филиппины. Гену, Филиппины. В 1979 году проект Spinosum на рифе Данахон, Филиппины, стал жизнеспособным, и первые коммерческие партии были отправлены Genu Philippines и семейными фермами.В 1987 году компания Copenhagen Pectin и Министерство исследований и технологий (BPPT) провели недельный семинар по выращиванию морских водорослей на Бали, на котором участники из правительства, рыбаков и частных компаний еще больше повысили свою осведомленность и интерес к занятиям выращиванием морских водорослей.

Сегодня большая часть красных водорослей происходит от двух видов, которые первоначально культивировались на Филиппинах, но их выращивание распространилось на другие страны с теплой водой, такие как Индонезия и Танзания. В океане К.alvarezii встречается в верхней части сублиторали, чуть ниже линии отлива, на рифовых участках от песчано-коралловых до каменистых субстратов, где течение воды от медленного до умеренного. E. denticulatum процветает на песчано-коралловых и каменистых субстратах, в местах, постоянно подвергающихся воздействию водных течений от умеренных до сильных. Другой вид красных морских водорослей, Betaphycus gelatinum , растет на каменистых коралловых субстратах в нескольких метрах от края рифа, где он подвергается сильному воздействию волн и турбулентности.Всем трем требуется температура воды 21 ° C или выше, и они прекрасно себя чувствуют при ярком свете.

Хотя K. alvarezii и E. denticulatum в настоящее время являются основным сырьем для производства каррагинана, по-прежнему используются ограниченные количества дикорастущего Chondrus . Также ведется сбор урожая диких видов Gigartina и Iridaea из Чили, и предпринимаются усилия по поиску методов их выращивания. Gigartina skottsbergii , Sarcothalia crispata и Mazzaella ламинароидес в настоящее время являются наиболее ценными видами, все они собраны из природных ресурсов Чили.Небольшие количества Gigartina canaliculata собирают в Мексике. Hypnea musciformis использовался в Бразилии.

Обзор глобального состояния эксплуатации, земледелия и новой исследовательской деятельности

Введение

В мире растет озабоченность по поводу воздействия изменения климата на численность, распространение и качество морских водорослей (Straub et al ., 2016). Хотя водоросли, кажется, обладают определенной степенью устойчивости к глобальному изменению климата (Krumhansl et al ., 2016), доступность биомассы может сильно варьироваться в зависимости от места (Bell et al . , 2015). Поэтому актуальна и своевременна разработка альтернативных производственных стратегий. В этом обзоре мы анализируем текущую деятельность по эксплуатации и аквакультуре, включая некоторые экономические тенденции в использовании морских водорослей, в качестве тестового примера для разработки этих стратегий. Наконец, мы исследуем, движутся ли опубликованные исследования в этом направлении, и устраняем пробелы в знаниях, которые очевидны из этого анализа.

Исторический обзор развития эксплуатации и выращивания морских водорослей

Взаимодействие человека и водорослей, по-видимому, восходит к периоду неолита (Dillehay et al ., 2008; Ainis et al ., 2014; Erlandson et al ., 2015), но самые ранние письменные свидетельства об их использовании человеком происходят из Китая, около 1700 лет назад (Yang et al ., 2017). На протяжении веков прибрежные жители собирали самые разные водоросли из всех групп водорослей.Первоначально морские водоросли чаще всего использовались в бытовых целях в качестве пищи и корма, а позже возникло промышленное использование (гели, удобрения) (Delaney et al . , 2016). Ранние примеры использования морских водорослей в лечебных целях включают использование в Китае бурых водорослей для лечения зоба (16 век, китайское растение «Pen Tsae Kan Mu»), Gelidium для лечения кишечных заболеваний и обезвоженные Laminaria ножек для расширения кишечника. шейка матки при тяжелых родах (Levine, 2016).

Промышленное использование биомассы морских водорослей с годами изменилось: от использования прибрежных водорослей в качестве удобрений и источника калия посредством производства йода к экстракции гидроколлоидов (Сыница и др. , 2015). На всех этапах « потенциал » будущей отрасли рассматривался как превышающий ее реальный масштаб, и сегодня это так же актуально, как и 100 лет назад или более, когда отрасль выглядела совсем иначе (Hafting et al . , 2015). Многие исследователи предвидят будущее, в котором водоросли будут выращиваться для более ценных целей, чем продукты питания и корма (Neori, 2016).К ним относятся более ценные виды использования в качестве сырья для специальных полисахаридов (например, агара, каррагинан и альгинаты: Bixler & Porse, 2011) или преобразование биомассы в продукты для технических, специальных агрономических применений (Buschmann et al . , 2008; Craigie , 2011). Кроме того, выше по пирамиде ценностей можно найти функциональные продукты, такие как ценные ингредиенты для пищевых продуктов и кормов (Fleurence, 2016), космецевтики (Balboa et al ., 2015), нутрицевтики (Himaya & Kim, 2015), фармацевтические препараты. (Тхань-Санг Во и др. ., 2012; Cao et al ., 2016; Anis et al. ., 2017), а биоэнергетика — как малоценное, но очень большое количество приложений (Korzen et al ., 2015; Fernand et al ., 2016). Поскольку эти различные приложения могут дополнять друг друга, были разработаны различные варианты обработки (см., Например, Camus et al ., 2016), включая целостные подходы. Целостный «подход биопереработки» последовательно извлекает наиболее ценные компоненты из биомассы водорослей, оставляя оставшиеся чистыми для товарных целей, т.е.е. продукты питания, корма, удобрения и топливо, сводя к минимуму отходы и воздействие процесса на окружающую среду (Багель и др. . , 2015; Триведи и др. ., 2015).

Морские водоросли используют

Морские водоросли производят разнообразную и универсальную биомассу, полезную для множества применений. Их можно использовать в самых разных форматах (например, в свежем, сушеном виде, в порошке или хлопьях, соленые, консервированные, жидкие экстракты или в качестве готовых пищевых продуктов) для непосредственного употребления в пищу или переработанные в пищевые добавки и нутрицевтики, корма, удобрения, биотопливо, косметику. и лекарства, среди прочего (McHugh, 2003; Bixler & Porse, 2011; Anis et al ., 2017). Мировой спрос на водоросли растет вместе с увеличением их использования по сравнению с предыдущими традиционными применениями (например, гидроколлоиды: Rebours et al ., 2014; Hafting et al ., 2015). Появляется все больше свидетельств того, что потребление пищевых продуктов / кормов из водорослей может иметь положительные эффекты для здоровья и питания. Однако несколько основных вопросов остаются без ответа, включая влияние сезонных и географических колебаний на состав и питательную ценность биомассы водорослей (Wells et al. , 2016). Более того, количественная роль генетики и окружающей среды в биомассе морских водорослей еще не установлена. Точно так же до сих пор существует лишь ограниченное количество убедительных доказательств усвояемости и биодоступности многих «полезных соединений морских водорослей» для людей и животных (Wells et al ., 2016), поэтому эта тема остается чем-то вроде «черного ящика». Этот недостаток информации влияет даже на базовую эксплуатацию, например при сроках сбора урожая подходы к обезвоживанию, сушке, хранению и переработке (т.е.г. оптимальная сушка как у Chan et al ., 1997).

Согласно статистике ФАО (FAO, 2014, 2016), из семи наиболее культивируемых таксонов морских водорослей три использовались в основном для добычи гидроколлоидов: Eucheuma spp. и Kappaphycus alvarezii для каррагинанов и Gracilaria spp. для агара; Saccharina japonica (ранее Laminaria japonica ), Undaria pinnatifida, Pyropia spp. (ранее Porphyra ) и Sargassum fusiforme были наиболее важными для употребления человеком в пищу (рис. 1). Основными странами-производителями были Китай, Индонезия и Филиппины, которые также культивировали наибольшее разнообразие видов морских водорослей (7, 6 и 4, соответственно; FAO, 2014, 2016).

Производство морских водорослей: обзор глобального состояния эксплуатации, земледелия и новых исследований. Https://doi.org/10.1080/09670262.2017.1365175

Опубликовано в Интернете:
10 октября 2017 г.

Рис. 1. Процент продукции аквакультуры морских водорослей по видам и странам — 2014 год. Были включены фактические основные виды использования каждого вида. Источник: ФАО (2016).

В то время как потребление морских водорослей в Юго-Восточной Азии было обычным и традиционным и зависело от вкуса и цены, при использовании водорослей в качестве продуктов питания на рынках неазиатских стран Европы и США учитывались дополнительные параметры, такие как пищевая ценность и «пища для здоровья». , с сильным предпочтением потребителей в отношении экологически чистых, экологически чистых продуктов и продуктов справедливой торговли (представляющих незначительное воздействие как на окружающую среду, так и на биоразнообразие) (Chapman et al ., 2015; Гомес Пинчетти и Мартель Кинтана, 2016). Однако доля на мировом рынке выращивания морских водорослей, используемых для производства продуктов питания и «других целей», то есть кроме гидроколлоидов, по-прежнему составляет менее 1% от общего производства биомассы (рис. 1).

Недавнее производство: разработка и методы ведения сельского хозяйства

Китай и Индонезия на сегодняшний день являются крупнейшими производителями морских водорослей с совокупным объемом производства более 23 миллионов тонн в 2014 году (рис. 2a). Китай производит в основном водоросли для еды (например, Saccharina japonica и Undaria pinnatifida ) и красные водоросли, принадлежащие к родам Gracilaria и Pyropia (FAO, 2016). С другой стороны, Индонезия производит в основном каррагенофиты Kappaphycus и Eucheuma (FAO, 2016). Взятые вместе, эти пять ведущих родов — Saccharina, Undaria , Porphyra , Eucheuma / Kappaphycus и Gracilaria — представляют собой c . 98% мирового производства культивируемых морских водорослей (Suo & Wang, 1992; Pereira & Yarish, 2008). Кроме того, Чили, Китай и Норвегия возглавляют разработку диких запасов морских водорослей (рис.2b), из которых водоросли пользуются наибольшим спросом (FAO, 2016).

Производство морских водорослей: обзор мирового состояния эксплуатации, разведения и новых исследований https://doi.org/10.1080/09670262.2017.1365175

Опубликовано в Интернете:
10 октября 2017 г.

Рис. 2. Производство морских водорослей в 2014 году: a , аквакультура и b , рыболовство.Цветовая шкала во влажных метрических тоннах. Источник: ФАО (2016).

В 2014 году ведущие страны по выращиванию морских водорослей, Китай и Индонезия, произвели более 10 миллионов тонн каждая, Филиппины и Корейская Республика — более 1 миллиона тонн, в то время как Корейская Народно-Демократическая Республика, Япония, Малайзия и Занзибар произвели более 100 000 тонн каждая (рис. 2а). В Северной и Южной Америке в таблицах сельскохозяйственной статистики фигурирует только Чили, где выращено 12 836 тонн Gracilaria . Большинство европейских и африканских стран не выращивают водоросли, а некоторые страны производят их в незначительных количествах (рис.2а).

Напротив, промышленность по выращиванию морских водорослей в Европе, Канаде и Латинской Америке по-прежнему полагается на добычу природных ресурсов (Rebours et al ., 2014). В Чили эксплуатируются бурые водоросли Lessonia и Macrocystis , а также carrageenophytes Sarcothalia crispata, Gigartina skottsbergii и Chondracanthus chamisoii , но выращивание ограничено только относительно небольшим количеством ns Gracilaria chilena. и др. ., 2008). В Португалии устойчивое производство водорослей и продуктов на их основе (см. Www.algaplus.pt) использует концепцию комплексной мульти-трофической аквакультуры (IMTA), выращивая водоросли рядом с несколькими видами на разных трофических уровнях, что позволяет сократить отходы аквакультуры. (Troell и др. , 2009). IMTA практикуется в контролируемой среде на суше, с органической сертификацией качества, отслеживаемости, стабильности поставок и небольшого углеродного следа. Выращивание Ulva было организовано в Южной Африке на основе аналогичной концепции IMTA (Bolton et al., 2009) и был принят в небольших масштабах в Израиле (Шпигель, 2013; Неори и др. ., 2017). В Бразилии коммерческое выращивание Kappaphycus alvarezii было осуществлено в течение последнего десятилетия в прибрежных водах южного и юго-восточного побережья (Pellizzari & Reis, 2011). В Норвегии добыча морских водорослей (в основном Laminaria hyperborea и Ascophyllum nodosum ) имеет давнюю традицию (Meland & Rebours, 2012), и, хотя в стране было рано разработать основанную на знаниях интегрированную систему управления прибрежными зонами, она была признали, что растущий спрос отрасли не может быть удовлетворен исключительно за счет дикой природы (Stévant et al . , 2017). Для решения этой проблемы было начато развитие аквакультуры морских водорослей, основанное на исследованиях и экспериментальном производстве, и быстро продвинулось, чтобы получить коммерческие разрешения на выращивание в основном Saccharina latissima в прибрежных водах (Stévant et al ., 2017). В упомянутых выше странах эксплуатация диких морских водорослей ведется устойчиво на протяжении десятилетий (Rebours et al ., 2014; Cottier-Cook et al ., 2016). Однако чрезмерный вылов Gelidium spp.в Японии (Fujita et al ., 2006) и Марокко значительно сократилось количество Gelidium spp. грядки с потенциально разрушительными последствиями для производства агара микробиологического качества (Callaway, 2015). По этой причине усилия по выращиванию и замене дикого урожая еще более актуальны.

В целом, в зависимости от их организации (например, клональные или унитарные организмы) водоросли культивируются в одно- или многоступенчатых системах земледелия (Santelices, 1999). Клональные виды, такие как Gracilaria и Kappaphycus , могут фрагментироваться вегетативно и напрямую размножаться для роста в системах культивирования.Это может быть сделано в различных масштабах, от интенсивных наземных резервуаров или прудов к обширным системам выращивания в открытом море с использованием ярусов или плотов. С другой стороны, для промышленного выращивания унитарных морских водорослей, таких как ламинария, требуется инкубаторий / питомник. Различные системы выращивания были тщательно протестированы экспериментально, но наиболее коммерчески успешными оказались системы, выращивающие водоросли в море из-за более низких эксплуатационных и капитальных затрат (Sahoo & Yarish, 2005).

Выращивание морских водорослей и моделирование продуктивности

На сегодняшний день морские водоросли производят лишь небольшую часть мировых запасов биомассы с менее 30 × 10 6 тонн свежей массы (FW) морских водорослей по сравнению с 16 × 10 11 тонн наземных культур, трав и лесов (см. ниже в этой статье). Все больше данных свидетельствует о том, что морские водоросли, культивируемые в прибрежных водах, которые не конкурируют с пищевыми культурами за пахотные земли или питьевую воду, могут стать альтернативным источником биомассы для устойчивого производства продуктов питания, химикатов и топлива (Радулович и др. ., 2015; Лехан и др. ., 2016; Неори, 2016). Однако увеличение мирового производства водорослей требует понимания критических моментов, которые в настоящее время ограничивают их производство. В нескольких исследованиях были разработаны модели для оценки чистой первичной продуктивности (NPP, определяемая как г DW м 2 день –1 , измерение эффективности преобразования солнечной энергии в потенциально полезную химическую энергию) выбранных морских водорослей с экологической точки зрения. и экологические приложения.Дуарте и Феррейра (1997) опубликовали динамическую модель, которая предсказывала АЭС для Gelidium sesquipedale . Физиологическая модель была полезна для управления естественными запасами этого вида в качестве сырья для многих отраслей. В модели учитывались глубина, продуктивность как функция интенсивности света, температуры и скорости дыхания, экссудации продукта, разрыва листочков и смертности, и был включен коэффициент преобразования между углеродом и сухой массой. Другая модель была разработана для оптимизации сбора Ascophyllum nodosum из естественных популяций (Seip, 1980), которая позволила определить оптимальную плотность морских водорослей в популяции, а также скорость и частоту сбора, допуская только 7% предполагаемый урожай на корню, который необходимо убрать, чтобы обеспечить устойчивый урожай в течение нескольких десятилетий эксплуатации (Lee & Ang, 1991; Ugarte & Sharp, 2001).Линейная модель выращиваемой в прудах Gracilaria conferta показала положительную взаимосвязь между ростом и температурой, при этом рост реагировал по-разному в разные сезоны и где концентрация азота в окружающей морской воде подавляла развитие эпифитов в условиях еженедельного импульсного кормления азотом (Friedlander и др. , ., 1990; Friedlander, 1991).

Эти модели и их реакция на промысел имеют жизненно важное значение для разработки политики, необходимой для тех частей коммерческой эксплуатации морских водорослей, которые все еще основаны на природных ресурсах.Независимо от того, насколько полезными могут быть эти модели, их нельзя использовать напрямую для моделирования участков выращивания морских водорослей, поскольку условия окружающей среды на этих участках культивирования отличаются от тех, которые встречаются в природе (как используется моделью).

Оценки глобального потенциала разведения морских водорослей в море редки. Однако математическая модель для Ulva spp. метаболизм и скорость роста были недавно разработаны (Lehahn et al ., 2016). Модель запускалась на глобальной сетке 1 ° с одним выходным файлом для каждого месяца года.Скорость роста водорослей ( μ ) рассчитывалась как функция интенсивности света ( I ), температуры ( T ), солености ( S ) и растворенных питательных веществ (нитратов и фосфатов) и скорости дыхания. Модель предполагала, что каждый из факторов окружающей среды по отдельности влияет на скорость роста биомассы. Эта модель, основанная на океанографических данных, использовалась для определения потенциальной глобальной продуктивности видов Ulva . в регионах на расстоянии до 400 км от берега, связанных с установками для швартовки на глубину до 100 м и определяемыми как «развертываемые провинции биопереработки ближайшего будущего» (NDBP) (Lehahn et al ., 2016). Модель предоставила оценку теоретического потенциального производства биомассы как 10 11 сухого веса (DW) тонн в год -1 на площади ~ 10 8 км 2 . Используя одни из самых продуктивных морских водорослей, например Macrocystis pyrifera , было показано, что в общей сложности можно получить 200 влажных тонн га –1 год –1 (Buschmann et al ., 2014; Correa et al ., 2016). Однако при увеличении масштаба эффективность производства может упасть из-за сильных колебаний во времени и пространстве (Camus et al . , 2016). Эти исследования требуют большой осторожности, поскольку некоторые результаты могут быть довольно нереалистичными, а то, что воспринималось как «высокий потенциал», может не стать «практической реальностью». Лехан и др. . (2016) предположили, что основным ограничивающим фактором для крупномасштабного производства морских водорослей является выход биомассы. Таким образом, при нормальных условиях солнечного света, таких как рост на открытом воздухе, количество фотонов не ограничивает скорость фотосинтеза, вместо этого (как показывают многочисленные другие исследования морских водорослей) скорость фотосинтеза ограничивается множеством физиологических процессов, например.г. диффузный и внутренний метаболизм растений и связывания углерода (Hurd et al ., 2014). Исследования показали, что одинаковые скорости фотосинтеза могут быть достигнуты с помощью непрерывного и импульсного света определенной частоты (Tennessen et al. , 1995). Это свойство широко использовалось при проектировании береговых фотобиореакторов для водорослей, где перемешивание контролируется для увеличения общего выхода микро- и макроводорослей (Bidwell et al . , 1985; Buschmann et al ., 1994; Bruhn и др. ., 2011). Смешивание обычно предназначалось для улучшения диффузии питательных веществ для водорослей и оптимизации воздействия света (Msuya & Neori, 2008). Новая концепция оффшорного выращивания морских водорослей увеличивает урожайность с единицы площади за счет применения внешнего перемешивания для использования естественной скорости захвата фотонов и фиксации углерода. Конечной целью этой системы было повышение общей энергоэффективности морского производства морских водорослей за счет оптимизации использования фотонов на единицу площади для морской фермы (Golberg & Liberzon, 2015).Смешивание будет использовать большой объем плавающего морского реактора с водорослями, подвергая клетки водорослей воздействию солнечной энергии в течение короткого времени для захвата фотонов, а затем перемещая водоросли на определенную глубину в течение определенного периода времени для фиксации углерода, чтобы образовался новый слой водорослей. подвергается воздействию доступного солнца, что напоминает то, что происходит в прудах с высокой производительностью на суше. Практическая технология, которая может достичь этого, исследуется и разрабатывается (А. Гольберг, личное сообщение).

В дополнение к технологическим усовершенствованиям, необходимым для крупномасштабного выращивания, требуются значительные дополнительные усилия и ресурсы для разработки и выбора видов и штаммов морских водорослей с особыми свойствами, адаптированными для пищевых, химических или топливных применений (Zhang et al ., 2007; Робинсон и др. ., 2013; Ли и др. ., 2016). Развитие промышленных штаммов сельскохозяйственных культур было преобразовано благодаря внедрению высокопроизводительного фенотипирования с визуализацией. Спектроскопия изображений, тепловизионная, инфракрасная, флуоресцентная, трехмерная и томографическая визуализация были использованы для успешного определения требуемых свойств наземных растений для надежной, рентабельной последующей обработки (Cabrera-Bosquet et al . , 2012; Li и др. ., 2014; Мутка и Барт, 2015; Walter et al ., 2015), а также использовались для зеленых водорослей (Shefer et al ., 2017). Однако эффективность этих и других современных инструментов в увеличении продуктивности морских водорослей в промышленных масштабах в море еще предстоит продемонстрировать.

Экономические соображения относительно крупномасштабного выращивания морских водорослей

Экосистемные услуги, предоставляемые фермами по выращиванию морских водорослей

Коммерческое производство морских водорослей обеспечивает несколько важнейших экосистемных услуг, например.г. оксигенация и поглощение питательных веществ (Vásquez et al ., 2014). Оценка взаимосвязей экосистемных товаров и услуг между состоянием природных экосистем и социально-экономическим благополучием была резюмирована в нескольких публикациях (Mangos et al ., 2010; Vásquez et al ., 2014; Bennett et al . , 2015 a ; Krause et al . , 2015). Например, ламинарии, покрывающие ~ 71 000 км 2 южного побережья Австралии, функционируют как большой риф, поддерживая биоразнообразие и производя оценочную стоимость в 7 долларов США.7 миллиардов долларов США в год (~ 110 000 долларов США на км –2 год –1 ) в рыболовстве (снабженческие услуги), туризме и культурных услугах (Bennett et al ., 2015 b ). Европейская комиссия (2012, 2016) признала, что водоросли (морские водоросли и микроводоросли) являются настолько многообещающим вариантом для обеспечения продовольственной безопасности, что к 2054 году коллективное культивирование водорослей может достичь производства 56 миллионов метрических тонн белка, что составит 18% мирового производства. альтернативный рынок протеина.Диаграмма альтернативных источников белка и рыночных пропорций с течением времени представлена ​​в блоге Lux Spotlight (2015).

Несомненно, выращивание морских водорослей увеличивает первичную продукцию и, следовательно, способствует глобальному круговороту углерода, кислорода и питательных веществ (Chung et al . , 2011), в дополнение к снижению эвтрофикации и парниковых газов, таких как выброс метана, связанный с выращиванием травоядные животные (Европейская комиссия, 2016). Водоросли выполняют примерно половину глобальной фиксации углерода (Chung et al ., 2011) и могут также составлять большую часть глобального биологического накопления углерода, тем самым являясь естественным средством сокращения выбросов парниковых газов. Как естественные грядки, так и культивируемые фермы по выращиванию морских водорослей обеспечивают круговорот питательных веществ, а также услуги по очистке и переработке отходов (Manninen et al ., 2016).

Коммерческое производство морских водорослей также обеспечивает экосистемные услуги, такие как еда, среда обитания и убежище для разнообразных рыб и беспозвоночных, имеющих важное значение для сохранения (Almanza & Buschmann, 2013; Vásquez et al. ., 2014). Новая среда обитания в виде крупных ферм по выращиванию морских водорослей может содержать различные виды (Skjermo et al . , 2014) и, следовательно, поддерживать биоразнообразие. Негативными последствиями могут быть: скрещивание одомашненных и диких штаммов и укрывательство паразитов (Skjermo et al ., 2014), а также непреднамеренная интродукция неместных видов «автостопщиков», включая патогены (Cottier-Cook et al ., 2016).

Как здоровые источники питания и пищевых добавок для людей и животных, различные морские водоросли также могут способствовать медицинским услугам, например, уменьшению сердечно-сосудистых заболеваний (Cornish et al., 2015), стоимость которого приближается к триллиону долларов США (Barquera et al ., 2015). Диетические морские водоросли также обещают здоровое развитие и поддержание мозга (Cornish et al ., 2017).

Устойчивое выращивание морских водорослей может способствовать благосостоянию общества за счет создания рабочих мест: на первом уровне, т. Е. В инкубаториях, выращивании и переработке; на втором уровне через отрасли, поставляющие товары и услуги для марикультуры, такие как корма, оборудование и консультации; и на третьем уровне посредством предоставления сопутствующих рабочих мест i. е. расходы тех, кто прямо или косвенно занят выращиванием морских водорослей (Gardner Pinfold, 2013). Социально-экономические последствия внедрения выращивания морских водорослей для бедных, сельских и прибрежных сообществ на многих островах, таких как Занзибар, были заметными (Msuya, 2011).

Поскольку экосистемные услуги и биоразнообразие являются «нерыночными» общественными благами (Pascual et al ., 2010; Tietenberg & Lewis, 2016), они, как правило, чрезмерно потребляются обществом (например, чрезмерная эксплуатация дикой рыбы и т. сбор грядок диких водорослей).В этом контексте выращивание морских водорослей в промышленных масштабах, особенно в рамках IMTA, может снизить общее давление на окружающую среду, как было продемонстрировано в Китае (Feng et al ., 2004; Yang et al ., 2015 . а ). Улучшение экосистемных услуг может снизить, например, количество случаев вредоносного цветения водорослей (Yang et al ., 2015 b ).

Внешние эффекты и экономическая осуществимость

Термин «внешние эффекты» взят из экономической теории и используется здесь для обозначения рисков, ущерба или выгод, налагаемых на людей, экосистемы и материалы как прямой результат деятельности организации (лица или учреждения) (Гаррайн и др. ., 2016). Эти обременения являются внешними по отношению к деятельности, просто потому, что они не рассматриваются с экономической точки зрения субъектом, который их порождает. Устойчивое развитие требует изменения этого состояния. Количественная оценка и монетизация убытков и выгод помогает оценить экономическую ценность и «теневую цену», которую общество платит или предоставляет ему в связи с деятельностью организации. Внешние затраты или выгоды, выраженные в денежных единицах, затем могут быть использованы в анализе затрат и выгод (CBA).

Оценка экосистем на пороге тысячелетия (серия отчетов под эгидой Оценки Генерального секретаря ООН 2005 г.) и исследование Tinch & Mathieu (2011) определили три категории экосистемных услуг, предоставляемых морской средой, которые имеют отношение к выращиванию морских водорослей. : (1) предоставление услуг, таких как сырье, продукты питания, корма, энергия и аквакультура; (2) регулирование экосистемных процессов, таких как естественные циклы оксигенации, связывание CO 2 , круговорот питательных веществ, очистка и обработка отходов; и (3) культурные услуги, приносящие пользу человечеству, благодаря опыту с природной средой, активному отдыху и ценности морского биоразнообразия.

Присвоить однозначные денежные показатели экосистемным услугам, предоставляемым фермой по выращиванию морских водорослей, сложно, поскольку это зависит как от места, так и от ученого (Cabral et al ., 2016). Однако вполне возможно, что монетизация всех услуг, предоставляемых крупномасштабным производством морских водорослей, часто может повысить истинную экономическую ценность биомассы водорослей, намного превышающую ценность одних только производных компонентов (Chopin et al ., 2001; Vásquez и др. ., 2014).

Различные экономические анализы различных компонентов коллективной глобальной индустрии морских водорослей рассматривали разнообразие продуктов, полученных из культивируемых морских водорослей. Тем не менее, в анализах недостаточно оценено денежное воздействие внешних факторов, связанных с выращиванием морских водорослей (Neori et al ., 2007; Troell et al ., 2009; Nobre et al ., 2010; Chopin. et al ., 2012; Korzen et al . , 2015; Cabral et al ., 2016).

Области активных исследований в настоящее время

Путем поиска в Web of Knowledge (поиск 28 декабря 2016 г.) по словам макроводоросли * ИЛИ водоросли * ИЛИ хлорофита * ИЛИ phaeophyta * ИЛИ родофита * И земледелие * ИЛИ марикультура * ИЛИ выращивание *, НЕ (микроводоросли *) мы нашли 1646 публикаций, охватывающих период с 1975 по 2016 годы. В конце 1990-х годов во всем мире выпускалось 17–39 публикаций в год по выращиванию морских водорослей. Это количество увеличилось до 65 и 78 в 2009 и 2010 годах соответственно, а к 2015 и 2016 годам количество публикаций превысило 180 в год.Эта научная информация была получена в основном исследователями из Китайской Народной Республики, США, Чили, Японии, Бразилии, Австралии, Испании, Франции, Канады и Индии (то есть 10 ведущих стран-исследователей морских водорослей составили более 75% публикаций).

При классификации этих публикаций, посвященных сельскому хозяйству, по их основным заявленным целям, 100 самых цитируемых статей показали, что биоремедиация, воздействие на окружающую среду (в основном воздействие интродукции) и развитие сельскохозяйственных технологий были основными темами, представляющими интерес (рис. 3). Несколько иная тенденция наблюдалась при анализе 100 самых последних опубликованных статей (т.е. в 2016 г.) (рис.3). Биовосстановление, воздействие на окружающую среду и технологии ведения сельского хозяйства по-прежнему оставались важными темами, но химические продукты (биоактивные вещества) и общая биология выращиваемых видов появлялись чаще, что указывает на более высокую диверсификацию целей. Эти данные также предполагают пробелы, например отбор, разведение, экономическая оценка методов ведения сельского хозяйства, обрастания эпифитов и болезней, а также диверсификация за счет выбора альтернативных видов, которые требуют значительного внимания для удовлетворения будущих потребностей в увеличении производства и качества морских водорослей (рис.3).

Производство морских водорослей: обзор глобального состояния эксплуатации, разведения и новой исследовательской деятельности https://doi.org/10.1080/09670262.2017.1365175

Опубликовано в Интернете:
10 октября 2017 г.

Рис. 3. Направления исследований в выращивании морских водорослей. 100 самых цитируемых статей и 100 самых последних статей, опубликованных в 2016 году.Источник Web of Science (поиск произведен 28 декабря 2016 г.).

Важно иметь в виду, что этот библиографический поиск был сосредоточен на выращивании морских водорослей, а не на конкретных продуктах (например, биотопливе, кормах, продуктах питания и химикатах), поскольку они не имели высокой релевантности (<20%; Рис. 3) в сравнение с биологическими, экологическими и техническими аспектами. Однако мы отметили, что если поиск в Web of Knowledge был изменен по таким ключевым словам, как: морские водоросли * И макроводоросли * И использует * продукты И * вместо земледелия и выращивания, количество публикаций увеличится до более чем 6500 публикаций для того же период. По этой причине мы должны подчеркнуть, что наш анализ основан на аквакультуре, а не на производстве биомассы и продукции.

Глобальный дисбаланс в производстве морских водорослей, исследованиях и рынках готовой продукции также обсуждался Мазаррасой и др. . (2014). Их анализ показал, что количество заявок на патенты на водоросли в мире и количество научных публикаций значительно выросли с 1990 года, что, вероятно, связано с усилиями по развитию аквакультуры морских водорослей и связанных с ними биотехнологических рынков.Исследование также показало недавний интерес со стороны нетрадиционных стран-производителей морских водорослей к увеличению акцента в их патентах на водоросли на более технологичные и сложные продукты, в отличие от традиционных областей, где производство биомассы выше, а интерес в основном был сосредоточен на традиционных использует, например потребление пищи. Как правило, за разработку этих продуктов отвечает частный сектор, поэтому они не часто упоминаются в научных публикациях.

Будущее: может ли выращивание морских водорослей стать эквивалентом земледелия по объему производства?

Масштабы земледелия превосходят аквакультуру морских водорослей на два порядка (Neori et al ., 2016). Устранение этого огромного производственного дисбаланса является сложной задачей (Neori, 2016; Neori et al ., 2016). Однако несколько авторов утверждают, что аквакультура морских водорослей может производить несколько миллиардов тонн –1 макроводорослей в год, что обеспечит устойчивые поставки доступной и здоровой пищи в грядущие столетия (Lenstra et al ., 2011; Radulovich et al. al ., 2015; Bjerregaard et al ., 2016; Kim et al ., 2017). Наземное сельское хозяйство производит более 10 миллиардов тонн -1 различных продуктов, большинство из которых составляют растения.Трудно представить, как эта цифра может вырасти намного дальше, учитывая, что рост мировой промышленности сдерживается застоем и сокращением ресурсов пахотных земель, удобрений и воды для орошения. Поразительно, но морская аквакультура производит всего c . 100 миллионов тонн в год –1 (согласно различным отчетам ФАО и Duarte et al ., 2007). Это удивительно для мира, поверхность которого на 70% состоит из воды, поэтому он получает большую часть солнечного света.Кроме того, эта вода содержит огромное количество питательных веществ (например, 10 11 тонн фосфора), особенно в Тихом океане (Benitez-Nelson, 2000). В этом контексте использование морской аквакультуры в крупных масштабах может стать важным инструментом для связывания углерода и смягчения последствий глобального изменения климата (Duarte et al ., 2017). Часть земного шара, которая также получает много солнечного света, но мало внимания уделяется сельскому хозяйству, — это пустынные земли. Они покрывают «самую солнечную» треть поверхности земли, но им не хватает воды и питательных веществ, необходимых для продуктивности.Было высказано предположение, что за счет повторного использования воды и питательных веществ некоторые из этих регионов могли бы стать продуктивными, если бы водоросли были одним из основных компонентов (Iersel & Flammini, 2010; см. Также ULPGC-Acceda: http://hdl.handle.net/10553/ 4557). Устранение глобального продовольственного дисбаланса за счет наращивания усилий в аквакультуре, и особенно в марикультуре, для соответствия наземному сельскому хозяйству является сложной задачей из-за небольших начальных масштабов нынешней марикультуры. При ежегодном темпе роста в 6%, по данным ФАО, отрасли аквакультуры потребуется около 80 лет, чтобы достичь отметки в 10 миллиардов тонн –1 в год.Следовательно, чтобы удвоить мировые запасы продовольствия к 2050 году, марикультура должна вырасти на 14% в год –1 .

Такие крупномасштабные разработки в области марикультуры могут быть предприняты на поверхности океанов (рис. 4) и в прибрежных пустынях (рис. 5), используя морскую воду с естественными питательными веществами или отходы аквакультуры. Для увеличения промышленного производства на два порядка потребуется, чтобы «новая аквакультура» использовалась в беспрецедентных масштабах, что также потребовало бы ее устойчивости с экологической, экономической и социальной точек зрения. В самом деле, водоросли, самая экологически безопасная культура, должны возглавить этот рост (Lenstra et al ., 2011; Bjerregaard et al ., 2016), так же как наземные растения привели сельское хозяйство. Морские водоросли должны быть в состоянии рентабельно поставлять продукты питания, корма и ценные биохимические продукты (биологически активные вещества), а также вносить свой вклад в несколько полезных экосистемных услуг, помогая природе выполнять большую часть работы.

Производство морских водорослей: обзор состояния эксплуатации, земледелия и новых исследований в мире https://doi.org / 10.1080 / 09670262.2017.1365175

Опубликовано на сайте:
10 октября 2017 г.

Рис. 4. Крупномасштабное выращивание морских водорослей в многотрофном аквакультурном районе побережья Китая. Залив Сангоу, 130 км залив 2 на севере Китая ежегодно производит 100 тонн (в сыром весе) откормленной рыбы, 130 000 тонн двустворчатых моллюсков, 2000 тонн морского морского ушка и 800 000 тонн водорослей, что в целом составляет ~ 7000 тонн. км –2 год –1 . Фото любезно предоставлено Максом Троэлем.

Производство морских водорослей: обзор состояния эксплуатации, земледелия и новых исследований в мире https://doi.org / 10.1080 / 09670262.2017.1365175

Опубликовано на сайте:
10 октября 2017 г.

Рис. 5. Черновик предлагаемой наземной фермы интегрированной мульти-трофической аквакультуры (IMTA), питаемой самотеком из воды Атлантического океана (Зеленая Сахара), видение покойного Гильермо Гарсиа-Блэрси Рейна (любезно предоставлено Фондом Bioagramar ).

Инженерные решения по выращиванию морских водорослей

Искусственное повышение уровня питательных веществ в океане за счет подачи богатой питательными веществами воды через апвеллинг, сброс вторичных сточных вод или близость к крупным рыбоводным хозяйствам, может быть достигнуто с помощью множества подходов, начиная с полностью инженерных (химическое удобрение поверхностных вод вокруг ферм по выращиванию морских водорослей, как было предложено в Notoya 2010), до минимально спроектированной пассивной откачки воды, богатой питательными веществами, на поверхность для поддержки естественных плавающих слоев, например.г. Sargassum muticum . Основываясь на предложении Райтера 1960-х годов, японские проекты TAKUMI возле Японии и проекты OTEC возле Гавайев уже продемонстрировали способность перекачивать глубокую, богатую питательными веществами воду Тихого океана на поверхность с помощью огромных труб либо пассивно ( Masutani & Takahashi, 1999) или с использованием насосов на солнечной энергии (Masuda et al . , 2010). Таким образом, обширные районы нынешних «океанских пустынь» могут стать богатыми зарослями морских водорослей и связанными с ними рыболовными угодьями.Эти технологии, конечно, связаны с воздействием на окружающую среду, как положительным, так и отрицательным, которое можно контролировать, например, путем правильного размещения и размещения (Pelc & Fujita, 2002).

Морские фермы по выращиванию морских водорослей

На протяжении десятилетий выращивали различные виды морских водорослей. Более 30 миллионов тонн свежего веса год –1 — это последняя цифра от ФАО (2016) со средней рыночной стоимостью 400 долларов США за тонну –1 сухого веса. Большая часть этого производства происходит в прибрежных районах и на мелководье океанов.

Предложение М. Нотойи и его сотрудников состоит в том, чтобы заросли водорослей на 100 км. 2 плотов. Их оставят плавать вдали от морских путей до тех пор, пока они не будут готовы к сбору урожая (Notoya, 2010). Каждый плот мог произвести примерно 10 6 тонн –1 тонн свежей массы водорослей в год. Следовательно, для сопоставления существующей продукции наземного сельского хозяйства с биомассой морских водорослей с использованием этого подхода потребуется 10 000 таких плотов, покрывающих 500 000–1 000 000 км 2 поверхности океана (или просто 0.3% площади мирового океана; Bjerregaard et al ., 2016). В целом похожая идея также рассматривалась как перспективное предприятие для различных районов Атлантического океана (Notoya, 2010).

Крупномасштабное культивирование водорослей на суше

Предложены схемы строительства очень крупных ферм по выращиванию морских водорослей в прибрежных пустынях. Одно из таких видений было представлено покойным Гильермо Гарсиа-Блэрси Рейна (Iersel & Flammini, 2010). В «Концепции зеленой Сахары» предлагалось использовать миллионы кубометров относительно богатой питательными веществами глубоководной атлантической морской воды в миллионах кубометров относительно богатой питательными веществами глубоководной атлантической воды, базирующейся на шебхах Сахары — соленых равнинах (т. Е.е. ниже уровня моря, высохшие дна озер, до 10 4 км ( 2 каждое). В этом дальновидном проекте использовался принцип сбалансированной диверсификации на основе поликультуры; Было предложено одновременно и устойчиво производить рыбу, ракообразных, моллюсков, водоросли, дополнительные водные культуры, аквапонические культуры, биогаз и гидроэлектроэнергию. Последний солевой сток будет стекать в водоемы в нижнем районе шебхаса для производства солевых, «зеленых» микроводорослей, таких как Dunaliella , которые, в свою очередь, будут кормить соленых креветок, планктоядных рыб, моллюсков и птиц.Полученный рассол будет затем испаряться на самом низком уровне шебхаса, таким образом, в конечном итоге, улавливая соль и минералы из моря (~ 10 5 тонн км –2 год –1 ), одновременно оказывая увлажняющее действие на пустыню. воздух (Iersel & Flammini, 2010).

После принятия Концепция Зеленой Сахары могла бы производить рентабельные (микро- и макро-) водоросли в Сахаре и аналогичных пустынях благодаря преимуществам гравитационной морской воды с удобрениями (т. е. N и P), плюс доступный CO 2 , более дешевая рабочая сила и наличие доступных прибрежных равнин в широтах ниже 30 ° (например, Clery, 2011; Moustafa, 2017). Начать проект было предложено с нескольких 20 км 2 ферм на шебхах на различных побережьях Северной Африки, а также в долине Арава в Израиле и Иордании, где Всемирный банк уже планирует профинансировать огромный водовод от Красного моря к морю. Мертвое море (перепад c . 400 м). Проект водовода планируется ввести в эксплуатацию в 2021 году, но объекты аквакультуры еще не определены (Reed, 2017).

Перспективы на будущее

Наш анализ показал, что в настоящее время в коммерческой аквакультуре используется лишь небольшое количество родов морских водорослей. Многие дополнительные виды испытали чрезмерный вылов, в первую очередь Gelidiales на европейско-североафриканском атлантическом побережье (Callaway, 2015) и аналогично красные и бурые водоросли на чилийском побережье (Vásquez, 2008). Несомненно, научно обоснованные планы управления могут поддерживать устойчивую, но относительно ограниченную, стабильную добычу биомассы в течение нескольких десятилетий, например. г. Ascophyllum nodosum в Канаде (Ugarte & Sharp, 2001). Кроме того, выращивание морских водорослей уменьшило чрезмерный сбор Gracilaria в Чили (Santelices & Doty, 1989; Buschmann et al. ., 1995). Поэтому мы предполагаем, что, как и в случае развития наземного производства растений и животных, «культура» неизбежно заменит «захват» морских организмов. Эта ситуация, однако, создает постоянно растущий спрос на практичные, устойчивые и прибыльные технологии выращивания водорослей.

Несмотря на различные исследования и разработки (НИОКР) в области новых методов выращивания, коммерческое выращивание морских водорослей по-прежнему преимущественно осуществляется в море с использованием плавучих тросов, сетей или плотов (Sahoo & Yarish, 2005). Эти системы культивирования обычно устанавливаются в прибрежных водах, которые имеют сильное движение воды и богаты концентрациями неорганических питательных веществ (часто из антропогенных источников) для увеличения поглощения питательных веществ (Harrison & Hurd, 2001). Было предложено несколько других систем культивирования, например.г. те, которые закреплены на морском дне, где бы они ни получали достаточное солнечное излучение, например для Gigartina skottsbergii (Westermeier et al ., 2012) или Gracilaria chilensis в Чили (Buschmann et al ., 1995). Были предприняты усилия по выращиванию различных видов Gracilaria (Buschmann et al ., 1994; Friedlander & Levy, 1995), Gelidium (Friedlander, 2008) и Chondrus crispus (Bidwell et al ., 1985) в наземных системах, от простых прудов до интенсивно эксплуатируемых резервуаров, с аэрацией и разделителями для перемешивания и регуляторами CO 2 для контроля pH. Несмотря на эти разработки, в некоторых странах (например, на Тайване и на Филиппинах) в простых земляных прудах выращиваются относительно небольшие количества Gracilaria и других морских водорослей (например, Caulerpa spp.) В пищу людям. Одно из первых прудовых хозяйств промышленного масштаба действует в Канадском морском районе, где производится Chondrus crispus под торговой маркой: Hana Tsunomata TM (Hafting et al . , 2015). Коммерческое выращивание в прудах на суше также было развито в Южной Африке для выращивания Ulva spp. (Bolton et al ., 2009) и Израиль для Ulva spp. и Gracilaria sp. (см .: www.seakura.net).

Более высокая стоимость выращиваемых в прудах морских водорослей ограничила их использование для производства дорогостоящих продуктов, поскольку водоросли, выращиваемые для производства товарных продуктов (например, полисахаридов), не являются прибыльными в таких системах (Hafting et al ., 2015). Отрадно отметить, что в дополнение к разработкам в области аквакультуры морских водорослей в таких странах, как Китай, Япония, Корея, Индонезия и Филиппины, существуют также пилотные и предкоммерческие проекты по выращиванию отдельных коричневых и красных водорослей в Европе ( Каллавей и др. ., 2012; Hughes et al ., 2012; Peteiro et al ., 2016; Stévant et al ., 2017), Латинская Америка, Чили (Buschmann et al . , 2014; Camus et al ., 2016), Бразилия (Pellizzari & Reis, 2011) и некоторые части Африки (Msuya, 2011 ). Кроме того, проводится конкурс предложений по установке ферм по выращиванию морских водорослей в США (ARPA-e, Mariner, 2016). Взятые вместе, эти разработки должны стимулировать коммерческое выращивание морских водорослей в странах Запада, в частности в Европе и США.

Одно из ключевых различий между ориентированными на сельское хозяйство производственными стратегиями, разработанными на Востоке, по сравнению с западными рыболовными промыслами, заключается в том, что на Востоке существует более высокий спрос на съедобные водоросли, которые приносят более высокие доходы, чем источники макроводорослей для промышленности полисахаридов в России. развитые страны (Hafting et al ., 2015). Использование биомассы для биотоплива принесет еще меньшие доходы на тонну, даже если спрос на сырье для биотоплива будет огромным.Однако доходы от биомассы могут быть увеличены за счет использования нескольких продуктов в сценарии биопереработки (Camus et al . , 2016).

Как было выявлено в анализе пробелов, дополнительные препятствия на пути крупномасштабной коммерциализации выращивания морских водорослей включают недостаточные знания критических аспектов биологии, физиологии и воспроизводства морских водорослей — знаний, необходимых для устойчивого разведения большего разнообразия морских водорослей. Одним из примеров этого является ключевое открытие фазы conchocelis Pyropia , которое позволило коммерциализировать огромную индустрию морских водорослей (доступ к видео 27.5.2017, https://www.youtube.com/watch?v=3PCxnwhxdXM). Точно так же профессор C.K. Ценг в Китае работал над разрешением гетероморфной истории жизни ламинарии (Laminariales), что затем привело к индустриализации линий посева видов из ряда родов, включая Saccharina , Undaria и Alaria (Tseng & Fei, 1987). Другие проблемы, стоящие перед морским земледелием, которые необходимо решить, включают болезни водорослей, эпибионтов и травоядных, которые могут снизить урожайность сельскохозяйственных культур и качество производных продуктов (Kuschel & Buschmann, 1991; Fletcher, 1995; Neill et al . , 2008; Cottier-Cook et al ., 2016). Другие актуальные вопросы, требующие внимания, связаны со стратегиями сохранения и управления генетическими ресурсами. Как показано на рис. 3, необходимы крупные научные инвестиции для определения экологических последствий связанных с климатом химических, экологических и биологических (например, инвазивных водорослей) процессов, которые могут повлиять на производство морских водорослей (Harley et al ., 2012; Ji ). et al ., 2016; Krueger-Hadfield et al. , 2017). Исследования и разработки по сохранению генетического разнообразия некоторых видов морских водорослей, даже наиболее широко культивируемых (Guillemin et al ., 2008; Halling et al ., 2013), также далека от завершения (Valero et al ., 2017). Создание банка зародышевой плазмы промысловых видов морских водорослей может стать важным инструментом для производства лучших штаммов при сохранении желаемых свойств и генетического разнообразия (Barrento et al . , 2016). Однако существует также общая потребность включить эти важные аспекты в правила, касающиеся выращивания морских водорослей, которые применяются в разных странах. Это особенно важно для регионов и стран, которые уже практикуют высокий уровень эксплуатации своих ресурсов морских водорослей.Во многих регионах по-прежнему необходимы стратегии, позволяющие улучшить и расширить мелкомасштабную аквакультуру морских водорослей и возобновить заселение обнаженных, ранее продуктивных участков промысла. Однако эти нормативные изменения в аквакультуре требуют изменения экологических и санитарных норм, так как они часто не соответствуют существующим правилам в отношении рыбы и моллюсков, как это имеет место в Чили (Buschmann et al ., 2013).

Существует сильная глобальная тенденция к изучению использования морских водорослей для их полезных «экологических услуг», например.г. экстракция неорганических питательных веществ в эвтрофных водах (Fei, 2004) (рис.3) или в местах, где интенсивно разводимые виды рыб являются точечным источником высоких уровней растворенных питательных веществ в окружающих водах (Chopin et al . , 2001; Неори и др. ., 2004; Неори, 2016). В тех регионах, где аквакультура водорослей представляет собой крупную развитую экономическую деятельность (например, Китай), было показано, что выращивание морских водорослей может действовать как сток питательных веществ, помогая контролировать цветение фитопланктона (Yang et al ., 2015 б ). Однако еще предстоит продемонстрировать, что морские водоросли и технологии их выращивания являются инструментом прибрежной биоремедиации, если они интегрированы в бизнес-модель, которая увеличивает как производство, так и ценность культивируемой биомассы водорослей (Neori et al ., 2007; Chopin и др. ., 2012). Неполитическая международная организация, такая как Международное общество прикладной психологии (ISAP) или Международная ассоциация морских водорослей (ISA), могла бы создать организацию, в которой различные потребности, разработки и знания собираются и становятся доступными для всех заинтересованных сторон. Следующим шагом в правильном направлении должны стать семинары, консультационные услуги и демонстрации, экспериментальные фермы и перерабатывающие предприятия.

Рис. 1. Процент производства морских водорослей в аквакультуре по видам и странам — 2014 год.Были включены фактические основные виды использования каждого вида. Источник: ФАО (2016).

Рис. 2. Производство водорослей в год 2014: a , Аквакультура и b , Рыболовство. Цветовая шкала во влажных метрических тоннах. Источник: ФАО (2016).

Рис. 3. Тенденции исследований в области выращивания морских водорослей . 100 наиболее цитируемых статей и 100 самых последних статей, опубликованных в 2016 г. Источник Web of Science (поиск выполнен 28 декабря 2016 г.).

Рис. 4. Крупномасштабное выращивание морских водорослей в многотрофном аквакультурном районе побережья Китая. Залив Сангоу, 130 км залив 2 на севере Китая ежегодно производит 100 тонн (в сыром весе) откормленной рыбы, 130 000 тонн двустворчатых моллюсков, 2000 тонн морского морского ушка и 800 000 тонн водорослей, что в целом составляет ~ 7000 тонн. км –2 год –1 . Фото любезно предоставлено Максом Троэлем.

Рис. 5. Чертеж предлагаемой наземной фермы интегрированной мульти-трофической аквакультуры (IMTA), питаемой самотеком из воды Атлантического океана (Зеленая Сахара ) видение покойного Гильермо Гарсиа-Блэрси Рейна (любезно предоставлено Bioagramar Foundation).

Морские овощи: наука о морских водорослях — Совместное расширение: 4-H

Морские овощи: наука о морских водорослях

The Science of Seaweeds исследует аквакультуру морских овощей. Молодежь узнает части морских водорослей и то, чем они отличаются по структуре и функциям от наземных растений, какие питательные вещества им необходимы для выживания, их важность в морской пищевой сети и как они используются людьми! Обеспечено согласование стандартов грамотности NGSS, ELA и океанической грамотности.Эти занятия подходят для молодежи 3-5 классов.


Скачать «Морские овощи: наука о деятельности и материалах, связанных с морскими водорослями», 3-5 классы (PDF)


Хотите узнать больше о том, что предлагают кампусы Университета штата Мэн и Университета штата Мэн?

Университет штата Мэн предлагает более 100 академических специальностей! Чтобы узнать больше, либо:

Посетите UMaine’s Find a Major.

Ознакомьтесь с другими нашими кампусами здесь.

Если вам нужна помощь в подключении к UMaine или одному из других кампусов UMaine System, свяжитесь с нами по электронной почте или позвоните по телефону (207) 581-3877 и попросите Лору, Грега или Сару!


Учебная программа

Действие 1: Идентификация морских водорослей штата Мэн

Цели обучения:

  • Назовите водоросли красными, коричневыми или зелеными.
  • Определите различные части водорослей.
  • Используйте биологический ключ, чтобы идентифицировать водоросли.

Продолжительность: 45-60 минут

Основные вопросы:

  1. Что такое водоросли?
  2. Чем водоросли отличаются от растений?
  3. Каковы функции каждой части водорослей?
  4. Как классифицируются водоросли?

Постоянное понимание:

  1. Морские водоросли — это морские растения, также известные как водоросли. Они обитают в морской среде и имеют специальные части, которые позволяют фотосинтез.
  2. Части растения: стебли, корни и листья. Соответствующие части морских водорослей — ножка, фиксатор и лезвие или вайя.
  3. Holdfast: удерживает водоросли на поверхности.
  4. Лезвие или вайя: дает поверхность для поглощения солнечного света.
  5. Ножка: у растений действует как стебель.
  6. Поплавок: наполненный воздухом пузырь для удержания водорослей на плаву, присутствует не во всех водорослях.
  7. Водоросли классифицируются по цвету: красные, коричневые или зеленые.

Справочная информация для координатора:

Это упражнение знакомит молодежь с фотосинтезирующими организмами побережья штата Мэн, а также знакомит их с систематикой и классификацией организмов. Морские водоросли можно разделить на широкие категории в зависимости от формы роста, формы или цвета. Молодые люди будут изучать прессованные образцы водорослей, чтобы проводить наблюдения и самостоятельно классифицировать водоросли. Когда молодые люди познакомятся со структурой и словарным запасом, они будут определять водоросли с помощью руководства.Для помощи фасилитатору в составление руководства по видам включено точное определение учеников. Каждый образец пронумерован на обратной стороне, и номер соответствует номеру вида в руководстве для вашего фасилитатора.

В этом наборе инструментов представлены ламинированные высушенные образцы морских водорослей. Если они будут доступны, использование живых настоящих морских водорослей добавит еще один уровень достоверности для научных исследований и открытий. Если вы планируете собирать водоросли, обязательно ознакомьтесь с местными правилами сбора водорослей.Полевой справочник Harvester по морским водорослям штата Мэн, 2014 г. Совет по водорослям штата Мэн (PDF) содержит подробную информацию о том, где искать водоросли, в какое время собирать водоросли, как собирать водоросли и как обращаться с ними.

Словарь:

Лезвие: Уплощенная часть водорослей, напоминающая лист.

Holdfast: Основание из водорослей, прикрепляющее его к скале; это похоже на корни.

Stipe: Стебель водорослей между держателем и лезвием; это напоминает стебель.

Frond: Термин, используемый для обозначения ножки и лезвия вместе.

Float: Заполненный воздухом пузырь для удержания водорослей на плаву, присутствующих не во всех водорослях.

Морские водоросли: Морские растения, которые растут в море и не имеют настоящих корней, стеблей или листьев; также известный как «водоросли».

Место обитания: Место, где живет растение или животное (его дом).

Фотосинтез: процесс, используемый растениями и другими организмами для преобразования световой энергии солнца в энергию, которая может быть сохранена для дальнейшего использования.

Материалы:

  • прессованный образец водорослей десять с плюсом
  • пять гидов по водорослям залива Мэн
  • десять портативных микроскопов

Методы:

Занять

  1. Вовлеките молодежь в обсуждение того, как определять водоросли: * Примечание: возможно, вам придется объяснить, что такое водоросли. См. Список лексики выше.
    • Кто может описать, как выглядят водоросли?
    • Как распознать водоросли, когда их увидишь?
    • В чем разница между водорослями и наземными растениями?
  2. Попросите молодежь потратить десять минут на рисование водорослей.Они могут нарисовать первые водоросли, которые приходят им в голову, даже если это неточно.
  3. Пока они рисуют, ходите вокруг и попросите молодежь обсудить со своим соседом следующие вещи:
    • Где обитают ваши водоросли?
    • Какого цвета ваши водоросли?
    • Опишите форму ваших водорослей.
    • Как водоросли остаются прикрепленными к берегу? Или он свободно плавает?
    • Чем ваши водоросли отличаются от наземных растений?
    • Что еще мы должны знать о ваших водорослях?
  4. Примерно через десять минут попросите молодежь закончить свои рисунки и попросите двух-трех добровольцев вслух описать свои водоросли группе.
    • Каждый должен внимательно слушать, как добровольцы описывают нам свои водоросли.
  5. Объясните, что теперь они будут исследовать различные виды водорослей, которые распространены на побережье штата Мэн.

Объяснить

  1. Попросите каждую группу поделиться критериями, которые они использовали для классификации своих водорослей.
    • Внимательно слушайте, что мы слышим от каждой группы.
  2. После того, как каждая группа поделится информацией, объясните, что ученые классифицируют водоросли по-разному, и один из самых простых способов — сортировка по цвету.
    • Водоросли какого цвета присутствуют в этих образцах с побережья штата Мэн?
  3. Молодежь должна уметь определять три основных цвета: красный, коричневый и зеленый.
  4. Объясните молодежи, что в каждой водоросли есть важные части, которые сильно отличают их от растений на суше.
    • Укажите на часть водорослей, которая больше всего похожа на лист. В водорослях это называется «лезвие».
    • Укажите на часть водорослей, которая больше всего похожа на стебель.В водорослях это называется «стебельком».
    • Укажите часть водорослей, которая больше всего похожа на корни. В морских водорослях это называется «фиксирующим элементом», и они помогают прикрепить водоросли к камням. * Примечание: не все образцы имеют фиксаторы, так как их сложно прессовать и ламинировать. Возможно, вам придется указать на задержки в следующей части упражнения.
    • Укажите часть водорослей, которая позволяет им оставаться на плаву. Это наполненные воздухом пузыри, называемые поплавками.Не у всех водорослей есть поплавки.
    • Как вы думаете, почему эти структуры из морских водорослей имеют разные названия, чем структуры наземных растений?

Изучить

  1. Разделите группу на пять совместных учебных групп.
  2. Раздайте по два переносных микроскопа каждой группе.
    • Ученые часто используют микроскопы, чтобы ближе познакомиться с водорослями при их идентификации.
    • Во-первых, давайте научимся пользоваться микроскопами.
  3. Помогите молодежи в использовании микроскопов. Они могут практиковаться, глядя на стол, свои руки, лист бумаги и т. Д. * Примечание: это помогает практиковать это самостоятельно, прежде чем фасилитировать упражнение.
  4. Как только все познакомятся с микроскопами, раздайте каждой группе образцы прессованных водорослей.
    • Это образцы настоящих морских водорослей, которые были собраны исследователями из Университета штата Мэн.
    • Их консервировали путем прессования и сушки, подобно тому, как листья прессуются и сушатся.
  5. Призовите молодежь исследовать различные образцы водорослей перед ними с помощью микроскопов.
  6. Обойдите каждую группу и попросите их разделить свои образцы на две или более категорий на основе любых критериев по их выбору. Каждая категория должна иметь схожие характеристики.
    • Какие из этих выборок вы бы сгруппировали вместе на основе сходства?
    • Что делает образцы похожими друг на друга?
    • Чем группы отличаются друг от друга?

Разработка

  1. Теперь, когда молодые люди знакомы с тремя основными цветами и частями водорослей, они будут работать в группах, чтобы определить названия своих водорослей, используя Руководство по водорослям залива Мэн.
  2. Раздайте каждой группе руководство по водорослям залива Мэн.
  3. Пусть молодежь записывает все наблюдения в свои журналы по водорослям. Нарисуйте изображение своих водорослей в своем дневнике, как если бы вы были ученым в этой области.
    • Можете ли вы определить общепринятое и научное название ваших водорослей?
    • Какого цвета эти водоросли?
    • Для чего используются эти водоросли?
    • Где обитает эта водоросль?
    • Что вам больше всего нравится в этих водорослях?
  4. Затем каждая группа познакомит всех со своими видами морских водорослей. Они обсудят, какие характеристики они использовали для определения названия вида, опишут, как он выглядит, и поделятся фактами, которые они узнали об этом виде.

Оценить

  1. Вовлеките молодежь в обсуждение их опыта:

Идеи расширения

  • Если у вас есть доступ к побережью, соберите немного свежих водорослей для сравнения и исследования. Посмотрите видео «Сбор водорослей» ниже.(Объясняет съедобные и несъедобные морские овощи, а также способы их сбора и хранения)

Видео: сбор водорослей

  • Посетите Кому принадлежат водоросли штата Мэн? на веб-сайте Совета по водорослям штата Мэн. (законы, касающиеся сбора морских водорослей в штате Мэн)
  • Если у вас есть свежие водоросли, вы можете облегчить процесс отжима водорослей! Поощряйте молодежь творчески подходить к дизайну. Быстрый поиск в Интернете приведет к некоторым ресурсам о том, как отжимать водоросли.
  • Забавная альтернатива прессованию водорослей — создание солнечных рисунков из свежих водорослей. Купите солярную бумагу и следуйте инструкциям на коробке для печати. Мы рекомендуем использовать кусок оргстекла для сборки рисунков из морских водорослей поверх, чтобы предотвратить намокание солярной бумаги.
  • Многие из прессованных видов выращиваются и доступны для покупки. Наличие «купленных в магазине» образцов рядом с прессованными или свежими образцами может спровоцировать широкую дискуссию о том, как обрабатывать водоросли, которые будут продаваться в магазинах.Их можно найти во многих крупных продуктовых магазинах и магазинах здорового питания.
  • Даже студенты, которые живут недалеко от океана, могут не осознавать, что водоросли являются важным источником здоровой пищи. Из морских водорослей теперь изготавливают такие формы, как батончики из ламинарии, чтобы способствовать употреблению в пищу здоровых водорослей.

Видео: FoodCrafters Seaweed


Задание 2: Поймайте водоросли

Цели обучения:

  • Признать разницу между водорослями и наземными растениями
  • Определите части морских водорослей (лезвие, ножка, фиксатор, а иногда и поплавок)
  • Определите наиболее распространенные виды морских водорослей в штате Мэн («Мэнская десятка»)

Продолжительность: 45-60 минут

Ключевые понятия:

  • У морских водорослей нет корней, стеблей, листьев или цветов. У них есть трюмы, ножки и лезвия, а иногда и поплавки.
  • Морские водоросли имеют другое строение, чем наземные растения, потому что они обитают в воде, а не на суше.

Основные вопросы:

  1. Концепции диаграммы Венна, описанные в разделе Evaluate section

Справочная информация для координатора:

«Морские водоросли» — это общее название бесчисленных видов морских водорослей, которые растут в море. Они производят кислород, фотосинтезируя энергию солнца, точно так же, как растения на суше.Но морские водоросли во многом отличаются от наземных растений:

  • Морские водоросли могут фотосинтезировать во всех тканях. Большинство наземных растений фотосинтезируют только в своих листьях.
  • Морские водоросли поглощают воду и питательные вещества всеми тканями. Наземные растения имеют сложную систему корней, специализированных тканей и листьев, которые помогают им перемещать воду и питательные вещества по своему телу.
  • Морские водоросли обычно поддерживаются водой, в которой они живут. Наземным растениям нужны конструкции, которые помогли бы им противостоять гравитации.
  • Морские водоросли могут воспроизводиться, просто разламываясь, выделяя яйца и сперму или споры. Наземные растения обычно размножаются путем распространения семян.
  • Водоросли не имеют цветов. Наземные растения могут иметь цветы.
  • Морские водоросли могут иметь фиксаторов , которые помогают им цепляться за камни. (Крепления не переносят питательные вещества или воду, они просто удерживают основу водорослей в одном месте). У наземных растений есть корни, которые закрепляют растение в земле и поглощают питательные вещества и воду, которые затем переносятся по их телу.
  • Водоросли имеют лезвий . У наземных растений есть листья.
  • Водоросли имеют ножек . У наземных растений есть стебли.

Словарь:

Лезвие: Уплощенная часть водорослей, напоминающая лист.

Holdfast: Основание из водорослей, прикрепляющее его к скале; это похоже на корни.

Stipe: Стебель водорослей между держателем и лезвием; это напоминает стебель.

Float: Воздушный пузырь, позволяющий водорослям плавать ближе к солнечному свету.

Виды: самая большая группа организмов, от двух особей которых могут воспроизводиться потомства (например, собаки, люди, синицы).

Материалы:

  • четыре вида морских водорослей против растений подсказок
  • Морские водоросли против растений ключ ответа
  • четыре набора Go Fish for Seaweed карточек

Методы:

Занять

  1. Попросите молодежь вспомнить часть информации, которую они узнали в упражнении 1:
    • Чем водоросли отличаются от растений?
    • Какие подсказки вам нужны, чтобы отличить их друг от друга? На диаграммной бумаге начните со слова «Морские водоросли». Предложите молодежи составить список как можно большего количества терминов, фактов, идей и определений, которые они могут вспомнить из предыдущего занятия. Альтернатива: попросите небольшие группы составить целевые списки. Затем вся группа может искать сходства между списками. Что легко запомнить? Отсутствует ли какая-либо концепция, критически важная для понимания? 1

Объяснить

  1. Теперь, когда молодежь освежила память о различиях между водорослями и растениями, пора сыграть в «Иди и лови морские водоросли!»
  2. Просмотрите словарные слова: удерживающий, лезвие, ножка.При необходимости нарисуйте схему.
    • Кто-нибудь помнит эти 3 важные части морских водорослей?
  3. Скажите молодежи, что они будут собирать эти конструкции из морских водорослей в игре, похожей на карточную игру «Go Fish».
  4. Прочтите вслух следующие правила:

Правила игры

Этот вариант популярной карточной игры «Go Fish» разработан, чтобы помочь вам сравнить различные структуры морских водорослей и растений. Если вы уже знаете, как играть в «Go Fish», этот вариант может отличаться от того, к которому вы привыкли, поэтому внимательно прислушивайтесь к правилам:

Цель игры — собрать как можно больше полных видов.Полный вид — это набор из трех карт с разной структурой, составляющих один вид. Например, «Лезвие водорослей», «Наклон водорослей» и «Крепление водорослей» — это один полный вид (* показать пример из колоды *) .

Раздача и установка: В игру могут играть от двух до пяти игроков. Если есть от двух до трех игроков, каждому из них сдается по семь карт. Если есть от четырех до пяти игроков, каждому из них сдается по пять карт. После того, как раздача завершена, оставшаяся часть колоды помещается в случайную стопку на столе в центре игроков лицом вниз.Если в это время у игроков в руках есть какие-либо готовые виды, они могут положить их на стол перед собой лицевой стороной вверх, чтобы раскрыть «уловку». Это засчитывается как одно очко.

Рыбалка: Вы можете решить, кто первым пройдет игру «камень, ножницы, бумага». Первый игрок начинает с того, что спрашивает у одного из других игроков конкретный вид и структуру, необходимую им для создания водорослей. Например, если у вас в руке нож из водорослей, вы можете спросить другого игрока: «У вас есть ножка из водорослей?» Вы можете только попросить вид, у которого уже есть хотя бы одна карта.Например, если у вас в руке нет карт ламинарии, вы не можете попросить ламинарию у другого игрока. Если у игрока, которого просят дать стип из водорослей, есть эта карта, то он должен передать их вам , и вы получите еще один ход. Если у них нет ножек из водорослей, они скажут вам «Иди на рыбалку», что означает, что вы возьмете одну карту из стопки на столе. Если вы получили стебель водорослей, вы показываете его другим игрокам, чтобы раскрыть свой «улов» и получить еще один ход. Если вы получаете из стопки что-то еще, кроме стебля водорослей, ваш ход заканчивается, и игрок слева от вас играет следующим.

Примечание для адаптации: Может быть альтернативная версия этого упражнения, в которой они просто должны соответствовать виду, а не «водоросли, лезвие и опора» этих видов.

Подсчет очков: Если у вас есть полный вид (три карты одного вида), положите их на стол перед собой лицевой стороной вверх, чтобы раскрыть «уловку». Это засчитывается как одно очко.

Вытягивание новых карт: Вы можете закончить все карты в руке, либо потому, что кто-то попросил у вас последние карты, которые у вас были, либо вы израсходовали все свои карты, создав полный вид.Если у вас в руке не осталось карт, вы можете взять новые карты из стопки на столе. Вы можете взять то же количество карт, которое вам было сдано в начале игры. Если у вас в руке не осталось карт и в стопке не осталось карт, из которых можно взять карты, вы «выбыли» и будете ждать, пока другие игроки не закончат игру. Вы по-прежнему сохраняете все очки, набранные во время игры.

Изучить

  1. Разделите группы на три-четыре совместных обучающих группы и начните с игры «Морские водоросли против.Завод », чтобы освежить в памяти водоросли:
    • Цель игры — определить, является ли ваш вид растением или водорослями, на основе подсказок, приведенных на карте.
    • Будет пять раундов, и каждая группа получит по одной карточке-подсказке за раунд.
    • Прочтите карточку-подсказку вслух своей группе и решите, считаете ли вы, что описываемый вид является МОРСКИМ ВОДОРОМ, РАСТЕНИЕМ или НЕ УВЕРЕНЫ, основываясь на информации, приведенной на карточке.
    • Каждый раунд вы будете получать еще одну подсказку с дополнительной информацией о вашем виде.
    • Следующий раунд не начнется, пока каждая группа не выберет: МОРСКИЕ ВОДЫ, ЗАВОД или НЕ УВЕРЕН. Поднимите руку, когда ваша группа будет готова. Мы не пойдем дальше, пока все группы не поднимут руки.
  2. Раздайте «Раунд 1» подсказок «Морские водоросли против растений». В каждой группе должен быть свой вид.
  3. Продолжайте 2–5 раунды, пока все группы не примут решение.
  4. В конце 5-го раунда предложите молодежи поделиться своими идеями, по одной группе за раз:
    • Прочтите все подсказки по порядку и расскажите нам, что вы решили; Ваш вид водоросли или растения?
    • Какие подсказки заставили вас поверить в это?
  5. После каждой презентации обращайтесь к остальной молодежи:
    • Согласны ли вы с решением этой группы? Почему или почему нет?
  6. После обсуждения укажите ключ для ответа и скажите молодежи название вида, а также растение или водоросль.
  7. Обязательно укажите подсказки, которые помогут молодежи понять разницу между растениями и водорослями.
    • Например: Вид 1, Подсказка 4 говорит, что у этого вида никогда не бывает цветов. У морских водорослей нет цветов; только наземные растения имеют цветы. Точно так же в «Видах 2», «Улике 5» упоминаются «мои цветы».
    • Другой пример: Вид 4, Подсказка 5 говорит, что «мои опоры используются, чтобы крепко держаться за камни, а не впитывать воду или питательные вещества, как это делают корни», что указывает на то, что этот вид — морские водоросли.
    • Другой пример: Вид 1, подсказка 1 гласит: «Любите солнце», что применимо к обоим.
    • Другой пример: Вид 4, Подсказка 4 говорит, что «окружающая вода поддерживает меня».

Добавьте новые понимания в опубликованный сфокусированный список.

Вычислить

  1. Вовлеките молодежь в обсуждение их опыта:
    • Почему морские водоросли имеют другое строение, чем растения? Постройте диаграмму Венна: в общей части — производят кислород посредством фотосинтеза; нужен солнечный свет.В разделе «Растения» — на суше; нужна структура, чтобы удерживать их; части корня, стебля, листа, цветка: фотосинтез в листьях. В части «Морские водоросли» — встречается в океане; поддерживается водой; части держатся, ножка, лезвие, мочевой пузырь; фотосинтез всего растения.
    • Какова функция каждой части водорослей? Для чего служат фиксатор, лезвие, ножка или поплавок? Какой цели служат лист, стебель, корни или цветок в растении?

Аннотированный рисунок ученика: 2 Нарисуйте морские водоросли и наземное растение рядом.Обозначьте детали и назначение каждого.

Водоросли против растений Ключ ответа

Вид 1: морской салат (SEAWEED)

Вид 2: Одуванчик (РАСТЕНИЕ)

Вид 3: Голубика (РАСТЕНИЕ)

Вид 4: Келп (SEAWEED)

Источники:

1 Целевой листинг: методика обзора из Science Formative Assessment Пейджа Кили, NSTA Press 2008, стр. 95.
2 MTV: Визуализация мышления от Пейдж Кили, стр. 53 (см. Источник 1).


Задание 3: Есть водоросли?

Цели обучения:

  • Поймите, что водоросли — это съедобные растительные организмы, которые люди потребляют в обработанных пищевых продуктах.
  • Распознавайте и / или идентифицируйте ингредиенты на основе морских водорослей при чтении списков ингредиентов продукта.
  • Обратите внимание на то, как морские водоросли действуют как связующий / загуститель в продуктах питания.

Продолжительность: 45-60 минут

Основные вопросы:

  1. Почему морские водоросли добавляются в пищу, которую мы едим?

Постоянное понимание:

  1. Морские водоросли добавляют в пищу, чтобы помочь сохранить здоровье нашего организма, сделать пищу более густой и предотвратить ее расслоение.

Ключевые концепции, которые необходимо учитывать в ходе этого мероприятия:

  • Морские водоросли можно использовать по-разному.
  • Морские водоросли содержатся во многих продуктах, которые мы используем каждый день.
  • Добавление морских водорослей в продукты может сделать ингредиенты более густыми / связанными / стабилизировать / эмульгировать.
  • Мы можем использовать уникальные свойства морских водорослей, чтобы помочь нам решить проблемы (например, защитить мороженое от ожогов в морозильной камере).

Справочная информация для координатора:

Морские водоросли используются во многих продуктах, которые мы используем и едим, потому что свойства водорослей делают их полезными в качестве эмульгатора , загустителя и стабилизатора .Это эмульгатор, поскольку он удерживает в суспензии такие ингредиенты, как майонез, заправка для салата и шоколадное молоко. Это загуститель, потому что он впитывает воду и препятствует размягчению корочки теста, например, начинки для пирога. Это стабилизатор для таких вещей, как мороженое, чтобы они не образовывали большие кристаллы льда при замораживании. Морские водоросли стабилизируют эмульсию и предотвращают ее разрушение. Эти свойства полезны и в других продуктах, например, в зубной пасте. Они также важны в текстильной промышленности для загущения паст, содержащих краситель.В этом упражнении мы ищем на этикетках ингредиентов распространенных продуктов и изучаем, как морские водоросли могут эмульгировать, сгущать и стабилизировать ингредиенты в продуктах, которые мы используем.

Мы исследуем один из этих продуктов из морских водорослей, альгинат, чтобы исследовать «слизистые» свойства морских водорослей, которые позволяют им эмульгировать, сгущать и стабилизировать ингредиенты в продуктах, которые мы используем. В зависимости от вида морских водорослей и процесса экстракции альгинатный порошок может иметь разные свойства для использования в различных продуктах. Например, Macrocystis (разновидность ламинарии) может давать альгинат средней вязкости или альгинат более высокой вязкости при экстракции при более низкой температуре. Sargassum (свободно плавающие бурые водоросли) обычно дает альгинат с низкой вязкостью. Это некоторые из причин, по которым производители альгината предпочитают использовать различные источники морских водорослей. Различные водоросли соответствуют потребностям конкретного приложения.

Словарь:

Эмульгатор (ih-muhl-suh-fahy-er): способствует образованию и стабилизации смеси жидкостей.Эмульгаторы используются для предотвращения разделения жидкостей и их связывания.

Стабилизатор: вещество, добавляемое к другому веществу для предотвращения изменения его физического состояния. Стабилизаторы предотвращают разрушение эмульсий и сохраняют их стабильность.

Загуститель: вещество, которое делает что-то густым или более толстым.

Альгинат (al-juh-neyt): вещество, полученное из морских бурых водорослей (таких как водоросли), используемое, в частности, в качестве стабилизатора, эмульгатора или загустителя в пищевых продуктах (например, мороженом), фармацевтических препаратах и ​​косметических средствах.

Каррагинан (kar-uh-gee-nuhn): гелеобразное вещество, извлекаемое из различных красных водорослей (таких как ирландский мох) и используемое, в частности, в качестве стабилизатора или загустителя.

Бета-каротин (bey-tuh kar-uh-teen): натуральное вещество, которое содержится в темно-зеленых и темно-желтых фруктах и ​​морских овощах, которое помогает вашему телу расти и быть здоровым.

Гипотеза (hahy-poth-uh-sis): идея или теория, которая не доказана, но требует дальнейшего изучения или обсуждения.

Материалы:
  • пять Морские водоросли в вашем шкафу листов данных (по одному на группу)
  • пятнадцать маркеров сухого стирания
  • Двадцать пять ламинированных фотографий обычных товаров (по одному комплекту на группу)
  • от трех до пяти пакетов с сушеными водорослями разных типов (достаточно для каждой группы, чтобы иметь по одному образцу каждого типа)
  • пять алюминиевых противней (по одному на группу)
  • пять контейнеров с порошком альгината натрия (по одному на группу)
  • пятнадцать поделок (не окрашенных и не окрашенных)
  • пятнадцать мини-чашек
  • пять листов данных экспериментов с альгинатом (по одному на группу)
  • две столовые ложки
  • бумажные полотенца
  • кувшин / бутылка для воды для транспорта воды
  • вода (не входит в комплект)

Методы:

Занять

  1. Попросите молодежь вспомнить информацию, которую они узнали о приготовлении пищи из морских водорослей на предыдущем задании:
    • Что люди могут делать с водорослями? Вернитесь к руководству по водорослям залива Мэн в упражнении 1: как еда в салатах, супах, обертках; как удобрение; в средствах по уходу за кожей
    • Вы помните, какие виды водорослей можно использовать для приготовления пищи? Роквид: моллюски для приготовления пищи на пару, добавляемые в суп; Келп: лапша, салат, обертывание суши; Dulse: чипсы; Ирландский мох: пудинг)
  2. Объясните, что вы собираетесь начать это задание с игры в угадывание под названием «Морские водоросли или без водорослей?»
    • Цель игры — угадать, в каких из этих обычных продуктов есть ингредиенты из морских водорослей.
    • Я буду показывать вам продукты по одному и спрашивать: «Морские водоросли или без них?»
    • Если вы считаете, что в продукте есть водоросли, поднимите БОЛЬШИЕ ПАЛЬЦЫ ВВЕРХ.
    • Если вы считаете, что в продукте нет водорослей, опустите БОЛЬШИЕ ПАЛЬЦЫ ВНИЗ.
  3. Поочередно покажите молодежи ламинированные изделия из морских водорослей, а также опишите их на тот случай, если фото плохо видно с их места. Например:
    • Этот распространенный продукт — МОРОЖЕНОЕ.Водоросли или нет водорослей?
  4. Призовите молодежь записывать свои предположения и / или попросите добровольца отслеживать количество «больших пальцев вверх» и «больших пальцев вниз» для каждого продукта.

Объяснить

  1. Когда группы закончат свои исследования, сыграйте в «Морские водоросли или без водорослей?» еще раз, и попросите другого добровольца отслеживать количество «больших пальцев вверх» и «больших пальцев вниз».
  2. Воспользуйтесь этой возможностью, чтобы прояснить любую путаницу относительно того, содержит ли продукт морские водоросли или нет.
  3. Помимо того факта, что морские водоросли полезны для нашего организма, их также можно добавлять, чтобы сделать пищу более густой. Объясните молодежи, что водоросли можно использовать тремя способами.
    • Морские водоросли используются во многих продуктах, которые мы используем и едим, потому что их свойства делают их полезными в качестве загустителя , стабилизатора и эмульгатора .
    • Загуститель , потому что он впитывает воду и препятствует размягчению корочки теста, например, начинки для пирогов.
    • Это стабилизатор , потому что он поглощает воду в таких вещах, как мороженое, чтобы предотвратить образование крупных кристаллов льда при замораживании и предотвращает разрушение эмульсий.
    • Это эмульгатор , потому что он удерживает такие ингредиенты, как майонез, заправка для салатов и шоколадное молоко, в суспензии, поэтому ингредиенты не разделяются.
  4. Объясните, что молодые люди будут проводить эксперименты с морскими водорослями, чтобы понять, насколько они полезны в качестве загустителя, стабилизатора и эмульгатора и почему их добавляют во многие обычные пищевые продукты.

Изучить

  1. Скажите молодежи, что теперь у них будет возможность выяснить, есть ли в этих продуктах ингредиенты из морских водорослей.
  2. Они должны искать одно из трех названий морских водорослей в списке ингредиентов каждого продукта: АЛЬГИНАТ (al-juh-neyt) (иногда обозначается как ALGIN ), CARRAGEENAN (kar-uh-gee-nuhn), и БЕТА КАРОТЕН (бей-ту кар-э-тин). Им дадут технический паспорт с указанием этих ингредиентов, чтобы они могли искать их в продуктах.
  3. Разделитесь на пять совместных учебных групп, по два-три человека в каждой.
  4. Раздайте каждой группе по одному комплекту ламинированных «продуктов» и по одному листу технических данных «Морские водоросли в вашем шкафу».
  5. Попросите каждого в группе прочитать вслух определения трех ингредиентов морских водорослей.
    • Один человек читает вслух описание в техническом описании для «Альгината». Другой человек читает описание «Каррагинан». Третий читает описание «Бета-каротин.”
    • Это названия, которые вы будете искать в списке ингредиентов для каждого продукта.
  6. Попросите молодежь отслеживать, какие продукты имеют «Морские водоросли» или «Нет водорослей» в их технических характеристиках.
  7. Предложите группам обсудить друг с другом:
    • Как ваши результаты соотносятся с вашим предположением «Морские водоросли или их отсутствие» в начале этого упражнения?
    • Как вы думаете, почему в эти продукты были добавлены морские водоросли?
      Ответ: Либо для того, чтобы помочь телам быть здоровыми, либо для сгущения продуктов и предотвращения их разделения.
    • Какой продукт из морских водорослей вас больше всего удивил?
  8. Предложите группам обмениваться «продуктами», чтобы у каждого была возможность определить «Водоросли или нет водорослей?»

Разработка

  1. Разделитесь на пять групп совместного обучения, по два-три человека в каждой. Раздайте каждой группе несколько кусочков сушеных водорослей.
    • Вы помните название этих водорослей из предыдущих занятий?
    • На что похожи эти водоросли?
    • Чем они могут отличаться от живых водорослей?
    • Как вы думаете, эти водоросли стали такими сухими?
    • Что, если намочить этот кусок водорослей? На что бы вы тогда рассчитывали?
  2. Раздайте каждой группе алюминиевый поднос с водой примерно на 2,5 см.
  3. Призовите молодежь играть с сушеными водорослями в подносе с водой и обсуждать свои наблюдения в группах и / или записывать их.
    • Что случилось с сушеными водорослями?
    • На что это похоже? Выглядит как?
    • В чем разница между сушеными водорослями и влажными водорослями?
  4. Объясните: морские водоросли часто сушат и измельчают в мелкий порошок, прежде чем добавлять их в пищевые продукты.
    • Как вы думаете, что произойдет, если мы возьмем сушеные водоросли, измельчим их в мелкий порошок, а затем добавим воды?
    • В своих группах проведите мозговой штурм, что случится с порошкообразными водорослями, используя свои наблюдения за тем, что произошло с сушеными водорослями, когда их добавили в поддон с водой.
  5. Попросите каждую группу сформулировать гипотезу и записать ее.
    • Мы проверим ваши гипотезы, экспериментируя с порошком из морских водорослей и водой.
  6. Раздайте каждому по одной мини-чашке и одной палочке для перемешивания.
  7. Раздайте по одной таблице данных альгинатного эксперимента каждой группе.
  8. Введите альгинат:
    • Альгинат — это порошкообразные коричневые водоросли, которые продаются в магазинах деликатесов. На самом деле, этот продукт часто делают из морских водорослей штата Мэн!
    • Каждый человек в группе будет смешивать разное количество альгината и воды, чтобы проверить вашу гипотезу.
    • Обведите количество альгината и воды, которое вы хотите проверить.У всех должно быть разное количество альгината и воды, чтобы вы могли сравнить влияние воды на альгинат.
  9. Обойдите каждую группу с альгинатом и водой; попросите молодых людей измерить количество запрашиваемого альгината и воды. * Примечание: по своему усмотрению определите, может ли молодежь самостоятельно измерять ингредиенты или фасилитатор должен ходить и измерять их.
  10. Если время позволяет, продолжайте изменять пропорции альгината и воды и поощряйте молодежь описывать свои наблюдения и оценивать свои гипотезы.

Оценить

  1. Вовлеките молодежь в обсуждение их опыта:
    • Что произошло с порошкообразными водорослями при добавлении воды?
    • Чем ваша чашка отличается от других в вашей группе?
    • Что вы можете сказать о влиянии воды на измельченные водоросли?
    • Ваша гипотеза верна? Откуда вы знаете?
    • Как бы выглядел ваш следующий эксперимент с водорослями?
    • Не могли бы вы описать, как эта смесь полезна для таких продуктов, как мороженое, зубная паста и пудинг? Не забывайте, каково это было и что случилось с водой.

Идеи расширения:

Дополнительный ресурс: видео об эмульгаторах, приведенное ниже, объясняет на детском языке, что такое эмульгатор. (Обратите внимание, у рассказчика британский акцент.)

Видео: Эмульгаторы


Действие 4: Игра цикла азота

Цели обучения:

  • Поймите, что азот бесконечно циркулирует в системе Земля.
  • Назовите места, где есть азот на Земле.
  • Опишите, как проходит цикл между живыми существами и физической средой.
  • Узнайте о роли морских водорослей в круговороте азота в море.

Продолжительность: 45-60 минут

Основные вопросы:

  1. Почему важен азот?
  2. Как азот попадает в живые организмы?
  3. Что такое азотный цикл?
  4. Когда в океане слишком много азота, какую роль играют водоросли?

Постоянное понимание:

  1. Растения и животные используют азот для создания белков.
  2. Азот не может абсорбироваться непосредственно из воздуха. Сначала разрываются связи, а затем бактерии превращают азот в нитраты. Затем азот фиксируется, и его можно использовать.
  3. Азотный цикл — это процесс фиксации азота, который затем используется растениями и животными, а затем возвращается в атмосферу для повторного цикла. Азот по-разному попадает в атмосферу, почву и воду.
  4. Морские водоросли поглощают азот и используют его для роста.

Справочная информация для координатора:

Азот — элемент, содержащийся в живых организмах, таких как растения и животные; в мертвых вещах, таких как опавшие листья и мертвые животные; и в неживых объектах, таких как воздух и вода.Азотный цикл очень важен для экосистем, потому что это важный элемент для ВСЕЙ жизни на Земле. Азот медленно проходит свой круговорот и накапливается в атмосфере, в живых организмах, в почвах и океанах на протяжении всего цикла. Азот в газообразной форме непригоден для жизненных форм и должен быть сначала преобразован, или «закреплен», специализированными бактериями, чтобы его можно было использовать. Другие бактерии делают обратное и возвращают азот в газообразную форму.

В этой игре молодежь будет играть роль атомов азота, путешествующих по круговороту азота.Они получат представление о различных путях цикла и о значении азота для живых существ. Морские водоросли собирают азот в процессе, называемом биоэкстракцией питательных веществ. Многие растения и животные не могут выжить, когда в воде слишком много азота, но водоросли поглощают азот.

Интересные факты:

  • Азот — седьмой по содержанию элемент во Вселенной.
  • Примерно 78% атмосферы составляет азот.
  • Азот не имеет цвета, запаха и вкуса.
  • Азот используется в удобрениях для ферм и садов.
  • В организме человека содержится около 3% азота.

Словарь:

Азот: Важный элемент таблицы Менделеева. Не имеет цвета и запаха. Азот необходим для роста и воспроизводства всего живого.

Ключевые концепции, которые необходимо учитывать в ходе этого мероприятия:

  • Азот вращается вокруг и вокруг. Он всегда перерабатывается и никогда не исчезает из нашей окружающей среды.
  • Азот не всегда идет одним и тем же путем.
  • Хотя азот необходим для всей жизни, иногда его может быть слишком много. Водоросли нуждаются в большом количестве азота для роста, поэтому они поглощают азот в местах, где его слишком много.

Материалы:

  • десять шестигранных игральных костей
  • четырнадцать Азотная станция знаков
  • ten Nitrogen Cycle Passport datasheets (один паспорт на группу)
  • пятнадцать ожерелий азота
  • четырнадцать марок с эмодзи
  • ручки / карандаши
  • малярная лента
  • бумажные полотенца

Методы:

Занять

  1. Начните с этого занятия, спросив молодежь, что они едят регулярно.Цель состоит в том, чтобы определить, едят ли они все время одно или разные продукты.
    • Морские водоросли производят сахар во время фотосинтеза, но достаточно ли этого для их выживания?
    • Что бы произошло, если бы люди ели только сахар? Хорошо это или плохо? Пример, помогающий понять: Будете ли вы есть конфеты и пудинг при каждом приеме пищи? Что, если бы люди все время ели только брокколи? Каков будет результат для вашего общего состояния здоровья?
    • Морские водоросли нуждаются в разнообразных питательных веществах, так же как и людям, чтобы быть здоровыми, во множестве витаминов и минералов.
  2. Объясните молодежи, что одно из питательных веществ, необходимых водорослям, называется АЗОТ : Давайте узнаем больше об азоте. Что такое азот? Газ в воздухе . Животные и растения, в том числе водоросли, нуждаются в нем как в питательном веществе для жизни. Поглощается ли он непосредственно из воздуха, как кислород? Азот должен расщепляться на нитраты специализированными бактериями. Процесс разложения азота называется «фиксацией азота». Затем он проходит различные пути, называемые циклом.Давайте поиграем в игру, чтобы увидеть, как работает азотный цикл и как водоросли получают азот.
  3. Укажите на знаки азотной станции вокруг комнаты и объясните, что эти знаки обозначают места, куда может попасть азот.
  4. Попросите нескольких добровольцев прочитать вслух, как азот перемещается от станции к станции.
    • Как называются азотные станции в комнате?
    • Каким образом азот может перемещаться от станции к станции? Прочтите описания рядом с изображением игральных костей.

Объяснить

  1. Когда вы остановите игру, скажите молодежи оставаться на азотной станции, где они оказались, и запишите количество штампов на каждом знаке.
  2. Укажите группам, чтобы они подошли к пустым станциям, и также запишите количество штампов на каждом знаке. В конце концов, все станции следует посчитать между всеми группами.
  3. Вовлеките студентов в обсуждение их опыта:
    • Какую азотную станцию ​​посетили больше всего? (* Примечание: им нужно будет сравнить расчеты между группами, чтобы ответить на этот вопрос).
    • Сколько остановок вы сделали в поездке?
    • Все ли путешествовали одинаково? Почему или почему нет? Каждая группа может создавать визуальные карты и делиться ими со всей группой.

Изучить

  1. Попросите молодежь поработать над этой игрой в группах по два-три человека.
  2. Дайте каждому по азотному ожерелью и скажите молодежи, что они будут играть роль атома азота в этой игре:
    • Вы будете путешествовать вместе со своими партнерами как атомы азота в зависимости от броска игральных костей.
    • У вас будут собственные игральные кости и азотный паспорт. Вы будете ставить штамп в паспорте каждый раз, когда приедете на азотную станцию.
    • Вы также проштампуйте сам знак азотной станции, чтобы доказать, что вы там были.
    • Бросьте кости и следуйте указаниям на знаке, чтобы определить, к какой станции вы отправитесь следующей.
    • В конце игры вы поделитесь своим индивидуальным путешествием, и мы определим, на какой азотной станции было больше всего посетителей.
  3. Продемонстрируйте игру, путешествуя с одной станции на другую, вслух описывая свои действия.
  4. Поручите каждой группе начать с другой азотной станции и запишите «стартовую» станцию ​​в их паспортах.
  5. Обойдите группы во время игры, чтобы уточнить любые вопросы и напомнить им, чтобы они заполняли паспорта и ставили штампы на табличках.
  6. Сыграйте в игру примерно 20 минут или больше, если необходимо. При необходимости повторите игру несколько раз, чтобы убедиться в правильности понимания.Повторение может помочь укрепить ключевые концепции.

Разработка

Рассмотрим морские водоросли более внимательно.

  1. Объясните: морским водорослям для роста требуется много азота.
    • Азот — важное питательное вещество для морских водорослей. Без азота водоросли не могли бы расти.
    • Часто водоросли выращивают рядом с рыбными фермами, потому что отходы от рыб содержат много азота.
  2. Объясните: при рыбоводстве образуется большое количество рыбных отходов.
    • Как, по вашему мнению, это влияет на азотный цикл?
    • Давайте узнаем, если все сразу отправятся со станции «Морские отходы животных».
  3. Знаки азотного цикла необходимо удалить. Попросите каждого юношу протереть одну табличку влажным бумажным полотенцем.
  4. Объясните, что теперь вы сыграете в другой раунд игры. На этот раз пусть все группы начинают со станции «Отходы морских животных» и бросают кости по одной группе за раз.
  5. Посоветуйте молодежи записать свое путешествие на обратной стороне паспорта.
  6. Продолжайте игру 15 минут или больше.
  7. Предложите молодежи подсчитать общее количество марок на каждой станции.

Оценить

  1. Вовлеките молодежь в обсуждение их опыта:
    • Что произошло, когда все начали работу на станции по утилизации отходов морских животных?
    • Чем это путешествие отличалось от первого путешествия?
    • Куда ушел азот?
    • Зная, что водоросли используют много азота, как, по вашему мнению, выращивание водорослей и рыбы может принести пользу окружающей среде?
    • Как вы думаете, выращивание водорослей может помочь там, где слишком много азота?
    • Как вы думаете, как люди влияют на круговорот азота? (Молодежь должна связывать людей со стоками с ферм, удобрениями, случайными лесными пожарами, отходами животноводства с ферм, загрязнением сточных вод человека и т. Д.).

Идеи расширения:

  • Обсудите влияние человека на круговорот азота (сельское хозяйство, сжигание ископаемого топлива, отходы сточных вод, вырубка лесов, загрязнение морской среды и т. Д.). Попросите молодежь расширить игру о круговороте азота, включив в нее влияние человека, и, возможно, предложите решения для любых проблем.
  • Ввести аквапонику: систему аквакультуры, в которой отходы выращиваемой рыбы или других водных животных поставляют питательные вещества для растений или водорослей, выращиваемых на гидропонике, которые, в свою очередь, очищают воду.Попросите молодежь нарисовать и обозначить свой собственный «азотный цикл» для системы аквапоники.

Мероприятие 5: Лесные башни ламинарии

Цели обучения:

  • Узнайте о роли ламинарии, ежей и волка в экосистеме Новой Англии.
  • Понять, как популяция одного организма может повлиять на популяцию другого в той же пищевой сети.
  • Модель воздействия человека на хрупкую пищевую сеть.

Продолжительность: 45-60 минут

Ключевые понятия:

  • Небольшие изменения могут вызвать цепочку реакций, которые могут повлиять на всю экосистему.
  • Организмы в экосистеме во многом зависят друг от друга.
  • Люди могут положительно или отрицательно влиять на пищевую сеть.

Справочная информация для координатора:

Воды Новой Англии являются домом для обильных и разнообразных лесов ламинарии, где крупные виды ламинарии служат средой обитания для бесчисленных морских организмов. Атлантический волк — важный обитатель зарослей водорослей. Они охотятся на морских ежей, которые пасутся на водорослях. Волчьи водоросли защищают водоросли от хищников и позволяют лесам водорослей процветать, что является хорошей новостью для этой хрупкой морской экосистемы.

Утрата хищника, такого как атлантический волк, приведет к увеличению численности травоядных (в данном случае ежей), что приведет к снижению численности водорослей, которые обеспечивают среду обитания для многих видов в водах Новой Англии. Защита важных хищников повысит устойчивость наших экосистем во многих отношениях, чем мы можем рассчитывать. Для получения дополнительной информации о водорослях и климате посетите страницу «Защита особых мест» (веб-сайт Фонда закона о сохранении).

Словарь:

Травоядные: Животное, которое ест только растения

Материалы:

  • Один комплект из ожерелий Web of Life
    • два Wolffish
    • пять морских ежей
    • семь Келп
    • одна Вс
  • один клубок шпагата
  • пять наборов Jenga
    • двадцать четыре зеленых блока (ламинария)
    • пятнадцать розовых блоков (еж)
    • девять синих блоков (волчий)
    • шесть неокрашенных блоков (поверхность океана)
  • пять колод по изменений окружающей среды карт
  • пять-десять маркеров сухого стирания

Методы:

Занять

  1. Начните с того, что попросите молодежь встать и разойтись по кругу.
    • Каждый из вас будет играть роль важного организма в водах Новой Англии.
  2. Распределите ожерелья Солнца, Водорослей, Морских ежей и Вулфиш в произвольном порядке по кругу, пока у каждого юноши не появятся свои ожерелья. * Примечание: если у вас более 15 молодых людей, им нужно будет работать в парах.
  3. Объясните эту конкретную пищевую цепочку:
    • В этой морской экосистеме есть КЕЛПЫ, МОРСКИЕ ЕЖИ, ВОЛЧИКИ и СОЛНЦЕ.
    • Поднимите руку, если вы водоросль.
    • Поднимите руку, если вы морской еж.
    • Поднимите руку, если вы волк.
    • Поднимите руку, если вы Солнце.
  4. Попросите молодежь вспомнить информацию из упражнения «Модель фотосинтеза»:
    • Поднимите руку, если вы получаете энергию от солнца.
      • Водоросли должны поднять руки.
    • Поднимите руку, если вы получаете энергию от поедания другого существа.
      • Urchins и Wolffish должны поднять руки.
  5. Объясните отношения между организмами в этой экосистеме:
    1. В этой экосистеме водоросли получают энергию от солнца;
    2. Водоросли съедены морскими ежами;
    3. Морских ежей съедают волчицы.
    4. Мы собираемся смоделировать эти соединения, используя клубок шпагата.

Объяснить

  1. Передайте клубок бечевки Sun , чтобы начать паутину жизни и продемонстрировать первые соединения:
    • Солнце начинается с того, что держит конец этой веревки, Солнце не должно опускать этот конец.Держитесь за него всю игру!
    • Поскольку Солнце обеспечивает водоросли энергией, они связаны.
    • Давайте продемонстрируем эту связь, попросив Солнца передать клубок бечевки водоросли, но не отпуская конец веревки.
    • Теперь, когда водоросли владеют мячом, вы можете видеть, что эти две вещи связаны в экосистеме.
    • К чему подключены водоросли?
      • SEA URCHINS (есть водоросли) и СОЛНЦЕ (обеспечивает энергию для фотосинтеза).
    • Келп может передавать строку всему, к чему он подключен.
      • Попросите водоросль передать строку морскому ежу для этой демонстрации.
    • Теперь, когда у морского ежа есть мяч, вы можете увидеть, как эти три элемента связаны друг с другом.
    • С чем связаны морские ежи?
      • ВОЛК (ест ежей) и КЕЛП (корм для морских ежей).
    • Морской еж может передавать нить всему, к чему он подключен.
      • Попросите морского ежа передать строку волку для этой демонстрации.
    • Теперь, когда Вольфиш владеет мячом, вы можете увидеть, как все эти вещи связаны друг с другом.
  2. Скажите юношу, чтобы он продолжал передавать клубок шпагата, пока все в круге не будут держать его по кусочку.
    • Вы можете передать шнур любым организмам, с которыми вы связаны, независимо от того, получаете ли вы свою энергию от них или они получают ее от вас.
    • Обязательно передайте шпагат тому, у кого его еще не было.
    • Обязательно держитесь за конец шпагата перед передачей мяча!
  3. Когда шпагат будет передан всем, будет большая Паутина Жизни .
  4. Воспользуйтесь возможностью, чтобы подчеркнуть, как каждый организм в экосистеме связан друг с другом.
    • Что вы заметили в этой экосистеме?
    • Что произойдет с пищевой цепью, если мы удалим один из этих организмов?
  5. Продемонстрируйте «стресс» в пищевой сети, попросив одного-двух добровольцев сделать несколько шагов назад, в то время как все остальные остаются на своих местах.Убедитесь, что все держатся за шпагат.
    • Кто почувствовал рывок за шпагат?
    • Это показывает, как каждый организм связан друг с другом в экосистеме.
  6. Объясните молодежи, что они будут играть в игру, которая продемонстрирует эти связи между организмами в лесу водорослей.

Изучить

  1. Объясните молодежи, что они будут играть в игру по строительству башни.
    • Эта игра о том, как небольшие изменения могут повлиять на стабильность всей экосистемы.
    • Система состоит из организмов и их среды обитания, и все части зависят друг от друга.
  2. Введите любой незнакомый словарный запас в это время, чтобы обеспечить понимание терминологии, используемой на карточках.
  3. Разделите молодежь на 5 совместных учебных групп по три-четыре человека.
  4. Раздайте набор блоков каждой группе.
  5. Попросите каждую группу подготовить игру, разместив три зеленых блока рядом.Продолжайте чередовать слои зеленых блоков крест-накрест. Когда зеленые блоки израсходованы, сложите розовые блоки, затем синие блоки, а затем неокрашенные блоки, пока все они не будут сложены перекрещенными слоями по три.
  6. Напомните всем внимательно слушать правила вслух.

Правила игры

  • Первый игрок берет карту, зачитывает всю информацию вслух и следует инструкциям в том же порядке, в котором они написаны на карте.Например, если на карточке написано «Удалите один блок водорослей, добавьте два блока ежа»; игрок должен сначала удалить один блок водорослей (зеленый), а затем добавить два блока ежа (розовые), если они доступны для стека. По завершении они кладут карту в стопку сброса.
  • Можно касаться только удаляемого или возвращаемого блока. Удерживать башню вместе при удалении блоков запрещено.
  • Игрок может прикоснуться к блоку, чтобы проверить, не ослаблен ли он, прежде чем снимать его, но должен вернуть блок в исходное положение, если он / она вместо этого решит удалить другой.
  • Игроки могут использовать только одной рукой для удаления и размещения блоков.
  • Когда блок удаляется из башни, он должен быть помещен в стопку сброса. * Примечание: удаленный блок НЕ помещается на вершину башни.
  • Когда блок добавляется к башне, он должен быть размещен на том же уровне, с которого был получен (водоросли [зеленые] внизу, ежи [розовые] посередине, волчьи [синие] вверху).
  • Неокрашенные блоки нельзя снимать с башни, они служат только для обозначения «поверхности» океана.
  • Если игрок не может перейти в свой ход (например, если карта говорит, что нужно добавить два блока ламинарии, но в стопке только одна ламинария), то этот игрок должен удержать эту карту, пропустить свой ход и попробовать сыграть карту, когда снова придет их очередь.
  1. Сыграйте тренировочный или демонстрационный раунд, чтобы убедиться, что каждая группа понимает правила.
  2. Перетасуйте игральные карты и сложите их фотографиями вверх.
  3. Продолжайте по очереди, пока башня не рухнет и экосистема не рухнет.
  4. Если башня все еще стоит и игроки использовали все карты, перемешайте стопку сброса и продолжайте играть, пока башня не упадет.

Разработка

  1. Попросите каждую группу установить свою башню для самостоятельной игры столько раз, сколько потребуется.
  2. Обязательно поощряйте молодежь читать вслух каждую карточку и думать о последствиях изменения окружающей среды, описанных на карточке.
  3. Обойдите каждую группу, пока они играют, чтобы прояснить вопросы и убедиться, что молодежь соблюдает правила.

Оценить

  1. Вовлеките молодежь в обсуждение их опыта:
    • Если океан такой большой, почему небольшие изменения имеют значение?
    • Каким образом организмы в этой пищевой сети зависели друг от друга?
    • Что вас удивило, когда вы играли в игру?
    • Какую роль, по вашему мнению, играют люди в этой пищевой сети?

Идеи расширения:

  • Сыграйте в игру еще раз, добавив от одного до четырех блоков для людей.

Мероприятие 6: Проблема с морскими овощами

Цели обучения:

  • Поймите ценность аквакультуры в штате Мэн.
  • Применяйте свои творческие способности и воображение для создания биологических и бизнес-моделей.
  • Разработать прототип инженерного решения, которое удовлетворит общественный спрос на продукты питания.
  • Разработайте инженерное решение с учетом ограничений по стоимости и материалам.

Продолжительность: 60-90 минут

Ключевые понятия:

  • Морские водоросли обладают адаптацией, которая заставляет их выживать хорошо, хуже или совсем не выживать в определенных средах обитания.
  • Как и овощи, водоросли — это культура, которую можно выращивать. Это требует других методов из-за морской среды.
  • Инженеры вместе обмениваются идеями.

Основные вопросы:

  1. Почему аквакультура важна?
  2. Каковы преимущества аквакультурных ферм перед наземными фермами для производства продуктов питания?
  3. Как морская среда влияет на производство морских овощей?
  4. Кто работает над созданием аквакультурных хозяйств?

Постоянное понимание:

  1. Аквакультура обеспечивает пищу и топливо. Это также помогает окружающей среде. Морские овощи содержат полезные вещества и йод. Они используются в качестве загустителя в таких веществах, как зубная паста. Они также используются в косметических продуктах и ​​средствах ухода за кожей.
  2. Аквакультура не требует пресной воды, удобрений, пестицидов или земельного участка. Он не вызывает эрозии земель или обезлесения. Аквакультура возобновима и не требует больших затрат. Аквакультура — альтернатива перелову. Морские овощи удаляют азот и токсины из морской воды и поглощают C02 по мере роста.
  3. Морским овощам нужны другие приспособления и способы выращивания, чем наземным растениям. Морская среда обеспечивает морские овощи необходимыми для роста питательными веществами.
  4. Ученые и инженеры работают вместе над созданием аквакультурных ферм.

Справочная информация для координатора:

Аквакультура является важной частью экономики штата Мэн и производит ресурсы для общества. Выращивание морских водорослей, один из видов аквакультуры, — это практика выращивания и сбора морских водорослей.Современные фермеры, выращивающие морские водоросли, разрабатывают новые разработки в области аквакультуры «морских овощей». Фермеры выращивают высококачественные и обильные продукты питания, улучшая при этом окружающую среду. По сравнению с другими видами сельского хозяйства и аквакультуры, фермы по выращиванию морских водорослей чрезвычайно устойчивы, поскольку не зависят от пресной воды, удобрений или вырубки лесов. Поскольку морские водоросли являются отличным источником пищи, топлива и восстановления окружающей среды, важно, чтобы мы продолжали изобретать новые и интересные способы выращивания этих видов.

Это упражнение предназначено для более продолжительного сеанса. Если расширенное время недоступно, вы можете подумать о том, чтобы разделить Часть 1 и Часть 2 на два занятия.

Словарь:

Морские овощи: Съедобные водоросли.

Аквакультура: Выращивание водных организмов (таких как рыба, моллюски, морские овощи и т. Д.) Для пищевых или других целей.

Материалы:

  • макулатура (не входит в комплект)
  • плакатный картон или 15 листов газетной бумаги
  • коробка цветных карандашей
  • один набор игровых денег
  • один клубок воскового шнура
  • один рулон сетчатой ​​ткани
  • тридцать соломинок
  • тридцать мешалок для кофе
  • сто зубочисток
  • тридцать палочек для рукоделия
  • пятьдесят скрепок
  • тридцать прищепок
  • тридцать чашек
  • пятьдесят резинок
  • один рулон алюминиевой фольги
  • пять материалов фермы по выращиванию морских водорослей Стоимость листов

Методы:

Занять

  1. Получите доступ к предыдущим знаниям молодежи о распространенных видах морских водорослей, обитающих в штате Мэн:
    • Кто может вспомнить названия некоторых обычных водорослей в штате Мэн?
    • Как они выглядят? Опишите их характеристики.
    • Где они живут? Опишите их среду обитания.
    • Что им нужно, чтобы выжить?
    • Как люди используют эти водоросли? продукты питания, топливо, загустители в таких вещах, как зубная паста, средства для ухода за кожей и косметические продукты.
  2. Представьте это занятие, объявив, что им будет предоставлена ​​возможность создавать и выращивать свои собственные виды морских водорослей. Посмотрите вступительное видео, ICCA — Выращивание водорослей штата Мэн, одобрено океаном, ниже.
  3. Им нужно будет определить:
    • Что нужно их видам водорослей для выживания
    • В какой среде обитает их водоросль?
    • Как люди будут использовать свои водоросли

Видео: ICCA — Выращивание водорослей в штате Мэн, одобрено для океана

Объяснить

  1. Поручите каждой группе представить свои новые виды морских водорослей другим.
  2. Облегчить отражение презентаций:
    • Хотели бы вы купить или использовать какой-либо из этих видов морских водорослей?
    • Что произойдет, если мы привезем эти виды в Мэн?
    • Есть такая вещь, как привлечение слишком большого количества новых видов в Мэн? Какие могут быть последствия этого?

Изучить

Часть 1

  1. Разделитесь на пять совместных учебных групп.
  2. Раздайте каждой группе бумагу и / или газетную бумагу и цветные карандаши.
  3. Призовите каждую группу работать вместе, чтобы создать подробную иллюстрацию их новых видов морских водорослей. Попросите их рассмотреть:
    • Как называется ваш вид морских водорослей?
    • Что ему нужно, чтобы выжить?
    • Где он обитает?
    • Как другие организмы взаимодействуют с вашими водорослями?
    • Какие у него есть приспособления, которые помогают ему выжить?
    • Из какого продукта он полезен для человека?
    • Зачем кому-то это нужно?
  4. Когда они рассмотрят все вышеперечисленные вопросы, раздайте каждой группе другой лист газетной бумаги и / или плакат.
  5. Поручите им создать рекламу, флаер, информационный бюллетень, брошюру, коммерческое объявление или общественное объявление для рекламы своих новых видов морских водорослей.
  6. Поощряйте молодежь использовать ярлыки, изображения, жирный текст и другие визуальные элементы для описания своего вида людям, которые никогда его раньше не видели, и убедить их купить его.

Разработка

Часть 2

  1. Представьте следующую часть упражнения, сосредоточив внимание на том, как будут разводиться их новые виды морских водорослей:
    • Давайте представим, что вам всем представилась возможность выращивать новые виды животных в штате Мэн.
    • Подумайте, как будет выглядеть ваша ферма.
    • Чем ферма по выращиванию морских водорослей отличается от фермы на суше?
  2. Объясните направления следующей части упражнения:
    • Каждая группа получит 50 долларов и список доступных материалов для строительства фермы по выращиванию морских водорослей.
    • Вы должны работать вместе как ученые и инженеры, чтобы спроектировать ферму в рамках вашего бюджета.
    • Необходимо учитывать следующее:
      • Как ваша ферма удовлетворяет потребности ваших водорослей?
      • Как ваша ферма защищает водоросли от хищников?
      • Где находится ваша ферма?
      • Как ваша ферма взаимодействует с окружающей средой?
      • Как морские фермеры получат доступ к вашим водорослям?
      • Как будут собираться ваши водоросли?
  3. Призовите молодежь провести мозговой штурм на бумаге, прежде чем покупать какие-либо материалы.
  4. С точки зрения логистики, эту часть деятельности лучше всего организовать, если фасилитатор действует как «банкир» или «магазин». Все материалы хранятся вместе в одном месте, и молодые люди могут прийти к фасилитатору, чтобы «купить» или «вернуть» предметы.
  5. Призовите молодежь подсчитывать сумму сдачи, которая им понадобится в магазине после покупки вещей.
  6. Когда молодежь заканчивает строительство своих ферм, предложите им подготовить короткую презентацию для других групп.Обязательно обсуждайте все научные и инженерные аспекты.

Оценить

  1. Вовлеките молодежь в обсуждение их опыта:
    • Какие трудности возникли при строительстве фермы для вашего вида?
    • Что вы должны были учитывать при строительстве фермы?
    • Какую работу нужно было бы выполнять людям, чтобы ваша ферма могла работать?
    • Что, если бы ваши водоросли были действительно популярны и вам пришлось бы расширять свою ферму, что бы вы сделали по-другому?
  2. Чрезмерный вылов рыбы произошел в водах недалеко от города в штате Мэн под названием (вы или молодежь придумали вымышленное имя) .Напишите в местный совет рыбаков с предложением разместить там вашу морскую ферму по выращиванию морских водорослей. Убедите их в пользе для их сообщества и людей в целом.

Идеи расширения:

  • Попросите молодежь сделать еще один шаг вперед и создать механизм для сбора водорослей на своей ферме.

Действие 7: Игра по сбору каменистых трав

Цели обучения:

  • Изучите концепцию устойчивого развития на модели скалистого берега штата Мэн.
  • Изучите и исследуйте способ поддержания устойчивой промышленности по выращиванию морских водорослей.

Продолжительность: 45-60 минут

Основные вопросы:

  1. Какие характеристики используют ученые для определения видов морских водорослей?
  2. Что мы подразумеваем под устойчивым сбором водорослей?
  3. Какая грузоподъемность?

Постоянное понимание:

  1. Ученые используют внешний вид, адаптацию и местоположение для определения видов морских водорослей.
  2. При устойчивом сборе урожая водоросли не используются полностью и со временем могут воспроизводиться.
  3. Вместимость — это максимальное количество жителей, которых можно содержать в одной области.

Справочная информация для координатора:

Морские водоросли — важный морской ресурс, который люди используют для упаковки суши, для загущения мороженого, а также для добавления в косметику, фармацевтические препараты и корм для животных. Морские водоросли также важны для нас, потому что они служат средой обитания для других морских обитателей, от которых мы зависим.Несмотря на то, что большая часть мирового производства морских водорослей выращивается на фермах, все еще существует большая отрасль, основанная на сборе урожая в дикой природе. В штате Мэн есть крупная промышленность по производству морских водорослей, которая поставляет морские водоросли для удобрений и корма для скота, собирая их на каменистом берегу. Поскольку морские водоросли являются долгожителями и представляют собой прекрасную среду обитания для более 100 других видов, особенно важно, чтобы мы не вылавливали этот вид в больших количествах, чем он может заселить. Устойчивость относится к нашей способности сохранять количество ресурсов.Мы можем использовать эти ресурсы, но мы не можем использовать их все или уничтожить. Устойчивость такого рыболовства зависит как от вылавливаемой площади, так и от количества вылавливаемых водорослей. В этой игре у молодежи будет возможность продемонстрировать свою реакцию как потребителей ресурса (в данном случае роквида). Каменистый берег представляет собой область потенциального урожая, а каменистый водоросль представляет собой ресурс, который потребители хотят использовать.

Словарь:

Устойчивый: можно использовать без полного использования или разрушения.

Рыболовство: занятие или отрасль по вылову рыбы или других животных (например, моллюсков или водорослей) в море.

Пропускная способность: максимальное население, которое область будет поддерживать без ухудшения состояния.

Ключевые концепции, которые необходимо учитывать в ходе этого мероприятия:

  • Выловленные в дикой природе популяции морских водорослей (и других морских существ, таких как рыба) обладают емкостью. Это означает, что существует лишь определенное количество людей, которые могут жить в одном месте.Их можно собирать, если мы не превысим это количество и не дадим время для воспроизводства. Если мы соберем слишком много урожая за один раз, мы сможем собрать их до полного исчезновения.
  • Аквакультура — это один из способов восстановления диких популяций организмов. Аквакультура — это выращивание водных растений или выращивание растений для пищевых и других целей.

Материалы:

  • пять прессованных образцов Rockweed
  • пять гидов по водорослям залива Мэн
  • четыре Скалистых берега (по одному на группу)
  • сто изображений Rockweed (шестнадцать на группу, с некоторыми остатками)
  • пять технических паспортов Rockweed (по одному на группу)
  • часы или часы (не входят в комплект)

Методы:

Занять

  1. Разделите группу на четыре совместные учебные группы.
  2. Раздайте по одному прессованному образцу морских водорослей и по одному справочнику по водорослям залива Мэн каждой группе.
  3. Призовите молодежь еще раз взглянуть на виды морских водорослей (Bladder wrack, Focus ), которые они могут вспомнить из упражнения по идентификации морских водорослей штата Мэн.
    • Кто помнит эту водоросль, названную «Rockweed» или «Bladder Wadder», с первого занятия?
    • Как узнать, когда видишь? Как отличить его от других водорослей?
  4. Предложите молодежи описать роквид на листе бумаги.
    • Используя свои наблюдения за образцом морских водорослей перед вами и Руководство по водорослям, придумайте способ описать этот вид тому, кто его раньше не видел, но хочет собрать некоторые из них на побережье штата Мэн.
    • О каких характеристиках этих водорослей им следует знать?
    • Какая еще информация, помимо внешнего вида, была бы важна для этого человека?
    • Как вы предотвратите их случайный сбор другого вида?
      Характеристики, которые можно отличить от сучковатых водорослей / каменистых водорослей: плоское лезвие с разветвленными кончиками и воздушными пузырями.
    • Сколько Rockweeds вы рекомендуете этому человеку взять с берега?
    • Сделайте заметки.
  5. Предложите каждой группе представить, как они описали бы роквид тем, кто никогда его раньше не видел.

Объяснить

  1. После презентаций скажите им, что роквид является очень важным природным ресурсом для Майнеров.
    • Rockweed — это долгоживущий вид, который обеспечивает важную среду обитания для более 100 других видов, таких как рыбы, крабы, моллюски и другие морские существа.
    • Роквид собирают на каменистых берегах штата Мэн и используют в удобрениях и кормах для животных.
  2. Вовлеките молодежь в обсуждение экологически рационального сбора урожая:
    • Кто-нибудь помнит, какие у морских водорослей помогают им прикрепляться к камню?
      Ответ: Удержание
    • Как вы думаете, что произойдет, если мы уберем весь Роквейд со скалистого берега?
    • Что произойдет с морскими животными, которые зависят от роквида?
    • Что произойдет, если у нас кончится роквейд, который можно использовать для удобрений и кормов для животных?
  3. Представьте понятие грузоподъемности.
    • Камень может поддерживать только определенное количество водорослей с учетом места, доступного для каждой опоры.
    • Максимальное количество отдельных морских водорослей, которые могут жить в одном месте, называется пропускной способностью .
    • Сегодня мы будем играть в игру про грузоподъемность Rockweed!

Изучить

  1. Раздайте по одной Скалистой береговой линии с прикрепленными к ней 16 изображениями Rockweed и по одному листу данных Rockweed каждой группе.
  2. Начните игру с обсуждения основных правил, предоставив участникам только информацию, необходимую для начала игры. По мере того, как молодежь будет играть в эту игру, всплывет обсуждение проблем и стратегий.
    Основные правила
    • Цель этой игры — собрать как можно больше камыша с береговой линии в течение ЧЕТЫРЕХ раундов.
    • Посчитайте, сколько Rockweeds звучит на рок-концерте вашей группы.
      • Дайте им немного времени для этого.В каждой группе должно быть 16.
    • Это несущая способность камня или максимальное количество морских водорослей, которые могут жить на нем. При грузоподъемности на каждой скале находится 16 камышей.
    • Запишите этот номер в лист данных Rockweed в разделе «Грузоподъемность».
    • Каждая группа представляет собой команду рыбаков.
    • У вашей команды будет четыре 20-секундных испытания по сбору каменистой травы.Мы сообщим вам, когда каждое испытание начнется и закончится.
    • В каждом раунде ваша команда может либо собрать весь горный водоросль, часть горного насаждения, либо вообще не собрать его.
    • Каждый Роквейд, оставшийся на камне после каждого испытания, будет воспроизводиться, поэтому будет добавлен новый Роквейд. Каждый раунд количество Rockweeds на камне вашей группы будет удваиваться. Однако общее количество каменистых водорослей на береговой линии не может превышать пропускную способность скалы, равной 16.
    • Используйте таблицу Rockweed, чтобы отслеживать, сколько Rockweed собирает ваша команда.
    • Каждый рыбак может использовать только одну руку при сборе роквида! Помните, вы — команда. Вы должны работать вместе, чтобы собрать как можно больше за четыре испытания.
  3. Сыграйте все четыре раунда игры один раз. * Примечание: если одна из команд решит собрать все морские водоросли в течение первого раунда, они не смогут убирать их в течение трех других раундов.Они должны дождаться окончания игры, чтобы снова сыграть.
  4. Раздайте дополнительные каменные травы группам, которые оставляют их на скале для размножения.
  5. Убедитесь, что молодежь полностью заполнила лист данных Rockweed.
  6. После четырех раундов проведите быстрый разбор игры:
    • Сколько сорняков сорняков выловила каждая группа?
    • Почему Rockweeds заменяли только в том случае, если некоторые остались на побережье?

Разработка

  1. Объясните, что каждой команде будет предоставлена ​​возможность сыграть снова.
  2. Поощряйте каждую команду улучшать свою стратегию.
    • Найдите несколько минут, чтобы обсудить и улучшить свою стратегию сбора урожая в группах.
    • Что вы будете делать на этот раз по-другому? Что ты будешь делать так же?
  3. Играйте в игру столько раз, сколько у вас есть время, следя за тем, чтобы молодежь пользовалась таблицей данных Rockweed, чтобы следить за своим урожаем.

Оценить

  1. Вовлеките молодежь в обсуждение их опыта.Затем попросите их записать ответы на приведенные ниже вопросы.
    • Какими способами вы улучшили свою стратегию?
    • Какие стратегии работали в этой игре? Что не сработало?
    • Можно ли собирать роквид вечно?
    • Как мы можем сделать так, чтобы человечество не привело к чрезмерному вылову какого-либо вида?
    • Как, по вашему мнению, аквакультура может помочь в районах, где ведется чрезмерный вылов какого-либо вида?

Идеи расширения:

  • Повторите демонстрацию с шестью участниками в каждой группе, чтобы имитировать рост населения.Все остальные факторы должны быть постоянными.
  • Добавьте на каменистую береговую линию другие виды, например крабов или рыб, на которые положительно или отрицательно повлияет популяция морских водорослей.
  • Добавьте конкурентов, например, другие виды морских водорослей, не представляющих коммерческой ценности, которые могут занимать место на скалистой береговой линии и препятствовать размножению морских водорослей.

Действие 8: Знаменитости из морских водорослей

Цели обучения:

  • Откройте для себя различные профессии, связанные с познанием или любовью к водорослям.
  • Поймите, что есть много практических применений этих знаний в рабочей силе.
  • Обобщите информацию, полученную при изучении «Инструментария по аквакультуре морских водорослей».

Продолжительность: 45-60 минут

Ключевые понятия:

  • Есть много интересных способов остаться приобщиться к водорослям и морской среде.
  • Многие майнеры зависят от здоровья морской среды, чтобы поддерживать свою карьеру.Если мы защищаем наши природные ресурсы, мы защищаем и жителей штата Мэн.

Основные вопросы:

  1. Какие профессии связаны со знанием морских водорослей?
  2. Какие важные вещи были извлечены из упражнений, описанных в этом наборе инструментов?

Постоянное понимание:

  1. Некоторые профессии, связанные с морскими водорослями, включают фермера, сборщика урожая, повара, владельца бизнеса, научного исследователя, инженера, диетолога и политика.Есть много возможностей карьерного роста, связанных со знанием важности морских водорослей.
  2. Некоторые из применений морских водорослей включают источник питания, загуститель, удобрения, средства по уходу за кожей. В интересах окружающей среды морские водоросли удаляют из атмосферы азот и CO2. экономит место на земле для производства продуктов питания и помогает избежать проблем, связанных с эрозией, удобрениями и потреблением воды.

Справочная информация для координатора:

Обладая всеми новоприобретенными знаниями об аквакультуре морских водорослей, участники могут задаться вопросом, как продолжить заниматься водорослями.Есть много способов превратить любовь к водорослям в карьеру! В этом упражнении молодежь познакомится с различными «знаменитостями» мира морских водорослей и получит представление о применении знаний о морских водорослях в рабочей силе. У них также будет возможность просмотреть информацию, которую они, возможно, узнали из этого инструментария.

Словарь:

Карьера: работа или профессия, которой кто-то занимается долгое время.

Материалы:

  • один набор из карточек Seaweed Celebrity
  • бумага (или доска) для ведения счетов (не входит в комплект)

Методы:

Занять

  1. Попросите молодежь провести мозговой штурм по поводу некоторых работ, которые могут быть связаны с морскими водорослями:
    • Можете ли вы придумать какую-либо работу, которая может каким-либо образом включать работу с водорослями?
    • Чем люди могут заниматься на работе, требующей знания морских водорослей?
    • Как в каждой из этих работ используются морские водоросли?
  2. Объясните молодежи, что они будут играть в игру под названием «Знаменитости морских водорослей», в которой они познакомятся с различными профессиями в индустрии морских водорослей.
  3. Разделите группу на две команды примерно с одинаковым количеством людей в обеих командах. Дайте молодежи несколько минут, чтобы придумать название команды.
  4. Как только вы снова привлечете их внимание, попросите молодежь сесть в круг, чтобы все остальные стали членами их команды. Примеры см. В разделе «Изучение».

Объяснить

  1. Вовлеките студентов в обсуждение их опыта:
    • Были ли вы удивлены карьерой на картах?
    • Какая из этих профессий вам наиболее интересна?
    • Если бы вам пришлось выбрать одну из этих работ, когда вы вырастете, какую бы вы выбрали?
    • Как вы думаете, почему люди на этих картах выбрали свою карьеру?
    • Как каждая из этих работ зависит от морской среды?

Изучить

  1. Скажите молодежи, что у вас есть набор карточек, которые выделяют некоторых людей, сделавших карьеру в индустрии морских водорослей.Каждая карта содержит подсказки о карьере этих людей.
  2. Раздайте карточки и попросите добровольцев прочитать карточки вслух и показать картинки. Разъясните любую путаницу, которая может возникнуть у молодежи по поводу каждой карьеры.
  3. Прочтите правила игры вслух и при необходимости сыграйте в пример раунда:

ПРАВИЛА: Эта игра похожа на шарады, где один игрок от каждой команды будет пытаться угадать человека на своей карте.Однако в каждом раунде будет свой набор правил, и у каждого человека будет только одна минута, чтобы разыграть как можно больше карт. Всего есть три раунда, и каждая команда получает очко за каждую правильно угаданную карьеру. Команда, набравшая наибольшее количество очков в конце всех трех раундов, побеждает в игре.

Адаптация: Некоторым группам может быть полезно изучить возможности карьеры до первого раунда. В группе или в небольших группах поговорите о карьере и о том, что может включать каждая карьера.Попросите участников поработать вместе с партнерами, чтобы вместе разыграть карьеру, чтобы они были знакомы с карьерой до того, как делать предположения.

РАУНД ПЕРВЫЙ: Игроки могут использовать любые слова или звуки для описания или подсказки о карьере, кроме названия карьеры в любой форме. Например, Игрок 1 тянет карту с надписью «Микки Маус». Они могут сказать своей команде: «Он персонаж мультфильма Диснея, у него большие черные уши, у него есть подруга по имени Минни» и т. Д.

  • Команда 1 выбирает игрока, который будет идти первым.Игрок 1 вытаскивает карту из сумки Ziploc и имеет одну минуту, чтобы заставить свою команду угадать карьеру на карте. Они должны давать подсказки в соответствии с правилом 1 раунда.
  • Как только команда угадает правильно, Игрок 1 берет карту рядом с собой и берет другую. Игрок должен продолжать собирать карты и описывать их до истечения одной минуты. Когда время истечет, команда будет складывать свои карты в стопку, чтобы подсчитать их позже. Эти карты остаются вне сумки Ziploc до конца раунда 1. Однако, если время истекло до того, как команда правильно угадала карту, она возвращается в сумку, чтобы ее отгадать снова.Прохождение запрещено. Если игрок случайно называет название карьеры, команда 1 теряет карту, передает ее команде 2, и игра переходит к команде 2.
  • Затем Команда 2 выбирает игрока и следует тем же правилам, что и выше. У них есть одна минута, чтобы заставить свою команду угадать как можно больше карт.
  • Продолжайте каждый раз переходить между командами с новыми игроками, пока не будут израсходованы все карты в сумке Ziploc. Когда в сумке Ziploc больше не остается карт, каждая команда подсчитывает количество правильно угаданных карт и подсчитывает его на доске или в протоколе.Затем карты возвращаются в сумку Ziploc.

Разработка

РАУНД ВТОРОЙ: Игроки должны сообщать о своей карьере только ОДНИМ словом. Никто не может жестикулировать, намекать на лицо или использовать другие звуки. Пример: если на вытянутой карте снова написано «Микки Маус», игрок может просто сказать «Дисней».

  • Все карты возвращаются в сумку Ziploc и встряхиваются.
  • Раунд 2 начинается с того места, где закончился первый раунд с точки зрения команды и игрока.
  • Ключ к этому раунду — выбрать одно лучшее слово, которое поможет членам вашей команды определиться с карьерой. Когда вы говорите слово, вы не можете его изменить. Опять же, проезд запрещен. Если игрок случайно произносит название карьеры или использует более одного слова, команда теряет карту, передает ее другой команде, и игра переходит к другой команде.
  • Успех в этом раунде достигается благодаря внимательности в первом раунде. Если вспомнить, какой была карьера в первом раунде, это приведет к успешным предположениям во втором раунде.
  • Игроки продолжают выбирать имена, заставляя свою команду угадывать, пока не истечет ограничение по времени.
  • Раунд 2 заканчивается, когда все карты израсходованы. Каждая команда подсчитывает количество правильно угаданных карт и прибавляет его к своему счету.

ТРЕТИЙ КРУГЛЫЙ: Запрещается произносить никакие слова или звуки. Игроки могут только имитировать или показывать жесты, чтобы дать подсказки (например, шарады). Пример карты Микки Мауса: игрок может жестикулировать большими ушами на макушке головы, изображая уши Микки Мауса.

  • Все карты возвращаются в сумку Ziploc и встряхиваются.
  • Раунд 3 начинается с того места, где закончился 2 раунд с точки зрения команды и игрока.
  • Тем не менее, проезд запрещен. Если игрок случайно произносит слово или издает звук, команда теряет карту, передает ее другой команде, и игра переходит к другой команде.
  • Игра заканчивается, когда все карты израсходованы, и каждая команда подсчитывает общее количество правильно угаданных карт.

СОВЕТЫ: ​​

  • Если у игрока возникли проблемы из-за того, что он не знает, какая карьера указана на карте, он может использовать «Ключи карьеры», данные на карте, чтобы напомнить ему. Однако таймер не останавливается, если им это нужно.
  • Ключ к успеху — внимание в первом раунде.
  1. Скажите юноше, что вы будете официальным хронометристом и секундометристом.
  2. Играйте в игру, пока не завершите все три раунда.

Оценить

  1. Предложите каждому учащемуся спокойно подумать о том, что они узнали о том, чего они не знали, прежде чем выполнять все упражнения с морскими водорослями из этого набора научных инструментов.
  2. Попросите молодежь спокойно записать то, что они узнали, чего не знали раньше. Это может быть все, что связано с водорослями. Попросите их пометить те, которые они сочли наиболее важными, и поставить вопросительный знак перед теми, которые им показались наиболее интересными.
  3. Вовлеките учащихся в обсуждение их опыта: наглядно перечислите их на доске или в газетной бумаге.
    • Поделитесь тем, что, по вашему мнению, было самым важным из усвоенных фактов.
    • Поделитесь тем, что вам было интересно.
    • Какое ваше любимое занятие из набора инструментов «Морские водоросли»? Пусть молодежь записывает свой ответ на стикерах, чтобы вы могли легко построить столбчатую диаграмму.
    • Как вы примените свои новые знания о морских водорослях?

Это мероприятие поддержано наградой № EPS-0

5 Национального научного фонда штата Мэн EPSCoR в Университете штата Мэн.

История использования морских водорослей

Большинство людей называют растения, которые вы обычно видите под ногами, выброшенными на берег или на скалы ниже ватерлинии по всему побережью; водоросли . Лично я предпочитаю термин морские овощи , они не являются сорняками (как следует из названия морские водоросли) или обязательно инвазивным видом, который мы не хотим, например, в саду, но они как группа без исключения , ценные питательные и полезные морепродукты , которые редко, если вообще когда-либо, вызывают у нас проблемы.Они быстро становятся вновь открытыми суперпродуктами суперпродуктов.

Водоросли растут во всех морях и океанах по всему миру, от экватора до Арктики, обширные русла из водорослей растут прямо над линией пляжа до абсолютных пределов, достижимых светом. Это обширная и разнообразная группа древних водных растений, известная как водорослей . Поэтому неудивительно, что использование человеком морских водорослей и влияние, которое они почти наверняка оказали на жизнь наших предков, является древним, обширным и значительным.

Самые ранние сведения об использовании морских водорослей

Использование водорослей человеком имеет давнюю богатую традицию, когда человек использовал водорослей в течение тысяч лет, и рука об руку с современной наукой мы продолжим находить применение этим необычным растениям. Благодаря архиологическим свидетельствам мы знаем, что человек в Монте-Верде, на юге Чили, собрал, сохранил водорослей для длительного хранения и использовал водорослей в пищевых и медицинских целях на протяжении более 20000 лет (1).Этот факт становится еще более удивительным, если учесть, что археологи могут продемонстрировать только то, что люди донеолита около 11500 лет назад хранили зерно на берегу реки Иордан в бункерах еще до того, как они обнаружили, что одомашнили эти растения на 1000 человек. лет (2). Например, земледелие в Великобритании началось всего 5000 лет назад в период неолита (27), земледелие можно проследить до 7500 лет до нашей эры с просо в Китае (28) или даже 4800 лет назад с использованием животноводства в Великобритании ( 29).

Морские водоросли и фольклор

В детстве здесь, в Ирландии, мне говорили, что вы можете предсказывать погоду, наблюдая за изменениями в морских водорослях (например, Fucus serratus или F. vesiculosis ), подвешенных на крыльце или в сарае и т. Д. ., я уверен, это можно сказать и о многих других странах. Когда прядь сухая и хрустящая и оставленная снаружи, прядь (или вайя ) останется жесткой и сухой в хорошую погоду. Тогда, пока здесь не пойдет дождь или разразится редкая гроза, вайя из морских водорослей станет влажной и влажной задолго до таких событий.Эта предполагаемая способность, вероятно, проистекает из того факта, что водорослей становятся влажными при погружении в море и, следовательно, высыхают, когда отступает прилив, это происходит несколько раз в день. Следовательно, водоросли действительно могут демонстрировать погоду!

Морские водоросли иногда использовались в качестве очаровательных амулетов, например, ирландский мох переносят или кладут под коврики, чтобы увеличить удачу и обеспечить постоянный приток денег в дом или карманы человека, который их использует (42). ко всем формам удачи в отношении денег, связанных с этим морским овощем (43).

Морские водоросли, используемые для удобрений

Некоторые из самых ранних записей указывают на использование морских водорослей в качестве удобрения, такое использование связано с высоким содержанием витаминов и минералов в этих водорослях . Действительно, многие компании до сих пор производят удобрения из морских водорослей (поскольку Ocean Fresh Seaweeds TM будут регулярно производить с этого сезона). местный надел.Использование водорослей в качестве удобрения связано с высоким содержанием минералов в этих растениях, что означает, что пахотные культуры имеют тенденцию процветать там, где они выращиваются. промышленное производство удобрений.

Это была обычная парктиза в семнадцатом, восемнадцатом и девятнадцатом веках, где пепел бурых водорослей или ламинарии был получен в результате сжигания этого морского овоща, действительно, название ламинария является архаичным термином, который с тех пор сохранился для различных бурых водорослей, начиная с Acophyllum. nodosum Fucus serratus (25).

Морские водоросли, используемые в пищу

Во всем мире, помимо сельского хозяйства, водоросли чаще всего используются в пищу, либо в качестве корма для животных, либо в качестве домашней еды для людей.

Существует множество древних записей о морских овощах, используемых по всей Европе. Лаверный хлеб, приготовленный из пурпурного умывальника (или Porpyhra spp.), Употреблялся в Уэльсе, United Knigdom, на протяжении сотен лет, и так долго он стал там традиционным блюдом (20).

Промышленное использование морских водорослей

Одно из самых ранних сообщений о сборе и переработке морских водорослей, произошедших на побережье Бретани, Франция, в семнадцатом веке (26).

Перспективы на будущее

Водоросли, используемые в качестве биотоплива

Наконец, мы подошли к сегодняшнему дню, без сомнения, одним из основных достижений в использовании морских водорослей человеком будет производство биотоплива …

Загрузка

Как водоросли создали наш мир

Настоящий мисо-суп не начинается с мисо, пасты из ферментированных соевых бобов, вы, возможно, удивитесь, узнав.Он начинается с бульона под названием даси, приготовленного путем замачивания сушеных водорослей, называемых комбу, в холодной воде. Позже вы можете добавить стружку ферментированного тунца скипджека или скумбрии. Даши — сердце японской кухни.

Как оказалось, водоросли могут быть в центре истории человечества, как о нашем происхождении, так и о нашей древней миграции из Африки на остальную планету. В Слизь: Как водоросли создали нас, заразили нас и просто могут спасти нас, журналистка Рут Кассинджер проводит для нас отличную экскурсию.

Как водоросли сделали нас умными

Как рассказывает Кассинджер, мы можем начать рассказ о людях и морских водорослях с наших предков, австралопитеков. Не более пяти футов в высоту и покрытые волосами, они жили примерно от четырех до двух миллионов лет назад. У них были обезьяньи лица и длинные руки, рожденные деревьями, но они шли прямо. Густые леса в их части Африки сжимались, создавая пейзаж саванны, скоплений деревьев, озер и болот. Эти древние гоминины адаптировались, научившись ходить и добывать корм на болотах и ​​вдоль берегов.В свой первоначальный лесной рацион, состоящий из листьев, фруктов, орехов и муравьев, они добавили богатые питательными веществами яйца куликов, пресноводных моллюсков и мидий, сомов, лягушек и черепах, а также болотных растений.

Дополнительный белок был спасением жизни, поскольку у них не было оружия для убийства крупных животных. Это также была диета, которая давала беременным женщинам немного йода, который помогает строить клетки мозга. Сегодня даже небольшая нехватка йода в матке может ограничить интеллект ребенка (см. «Йод, забытый морской нутриент»).

Что не менее важно, он также дал им омега-3 докозагексаеновую кислоту, или DHA, которая запускает гены, которые помогают плодам и младенцам строить мозг, а также является основным структурным компонентом этого мозга. Детский жир примерно в три-четыре раза богаче DHA на фунт, чем взрослый жир, что способствует быстрому развитию мозга.

Австралопитек получил стимул к тому, чтобы стать человеком прямоходящим, благодаря пище, богатой ДГК. Повторное открытие приморских версий этих продуктов миллион лет спустя привело к еще одному скачку роста мозга нашего непосредственного предка, Homo sapiens.

По словам Стивена Куннэйна, метаболического физиолога из Университета Шербрука в Квебеке, и Майкла Кроуфорда, директора Института химии мозга и питания человека в Имперском колледже Лондона, эти питательные вещества в пресноводных прибрежных продуктах питания подтолкнули человечество на его пути к большему, более толстые, более выносливые младенцы с большим мозгом (Science Daily, 2006).

Homo sapiens эволюционировал более миллиона лет спустя в тропических лесах. Затем наступил ледниковый период, превративший землю в пустыню, который почти довел наш вид до исчезновения.

А потом, еда из воды, возможно, снова изменила историю человечества. Около 165000 лет назад уцелевшие остатки Homo sapiens — возможно, с несколькими сотнями женщин детородного возраста — могли укрыться возле мыса Агульяс на южной оконечности Южной Африки, поселившись в пещерах Пиннакл-Пойнт.

Там они могли полакомиться моллюсками и съедобными водорослями, растущими на скалах, питаемых богатой питательными веществами Атлантикой, отмечает палеоантрополог из Университета штата Аризона Кертис Марин.Морские водоросли, особенно водоросли, и многочисленные моллюски, которые люди, владеющие камнями, могли легко открыть, предлагали гораздо больше йода и ДГК, чем люди получали раньше из пресноводных растений и животных (Marean, 2012).

Они процветали и размножались на этой богатой океанической диете. Эта теория утверждает, что немногие люди в небольшой группе являются предками всех нас.

Как водоросли перенесли людей на новую землю

Водоросли растут только в соленой воде, чаще всего вдоль скалистых берегов, но под водой даже во время отлива.Леса водорослей вырастают на несколько метров в высоту.

Вдоль побережья Тихого океана водоросли поддерживают огромную экосистему моллюсков, каланов и рыб. Антропологи считают, что в древние времена эти леса могли быть больше и густее.

По словам Джона Эрландсона и его коллег из Университета Орегона, когда первые люди ловили рыбу среди этих морских лесов, которые разбивали волны и защищали их, они следовали за водорослями, как шоссе в Америку. Береговая линия этого ледникового периода была более сложной, чем нынешняя, с бухтами и заливами, и все они были богаты пищей (Braje et al, 2017; Erlandson et al., 2015, Erlandson et al., 2011).

Ранее ученые думали, что первыми прибывшими в Америку были люди под названием Хлодвиг, названные в честь города в Нью-Мексико, где впервые были обнаружены их отличительные инструменты. Считалось, что Хлодвиг пешком мигрировали из Сибири через мост ледникового периода в Берингии, который привел их на Аляску около 13000 лет назад.

Согласно теории «Шоссе ламинарии», подводные леса ламинарии, изобилующие рыбой и съедобными, поддерживали наших ранних предков, когда они распространились по земному шару.

Гипотеза «Шоссе водорослей» указывает на доказательства того, что люди пришли в Америку раньше, возможно, уже 16 000 лет назад. Представьте себе лодки с Курильских островов (соединяющих сегодняшнюю Японию и Россию), путешествующие вдоль береговой линии Берингии или береговой линии Алеутских островов. Затем они могли плыть на юг вдоль побережья Тихого океана, в конечном итоге достигнув Чили.

Одно место, обнаруженное археологами-ныряльщиками у берегов Чили, датируется почти 15 000 лет назад, когда любой внутренний путь был бы заморожен льдом.Археологические раскопки на Нормандских островах в Калифорнии позволяют предположить, что это поселение возникло не менее 13000 лет назад, что, вероятно, слишком рано для того, чтобы Хлодвиг прибыл с севера. Люди там могли питаться черным морским ушком, морским ежом, тюленями и другими животными в лесу ламинарии — и поедать саму водоросль. Внутри страны климат был бы более суровым, и добыть пищу было труднее.

Береговая линия ледникового периода была ниже, чем сегодня. Поднимающийся океан усложнил доказательство гипотезы «Шоссе ламинарии».Наиболее потенциально опасные участки могут находиться под водой и под илом на морском дне. Теория, хотя и убедительна, может никогда не быть полностью доказана.

Будем ли мы есть больше водорослей?

Азиаты любили водоросли на протяжении всей своей истории, но для других людей — хотя они могут быть частью нашей общей древней истории — это новое в культурном отношении.

Ожидайте, что по мере перехода к системе питания, не влияющей на климат, в меню будет больше водорослей. Морские водоросли быстро растут, не нуждаются в химических удобрениях или пестицидах и не требуют пресной воды или пахотных земель (ресурсы, находящиеся под большим давлением) (Bleakley et al., 2017).

В Соединенных Штатах мы уже едим нори — сушеные листы красных водорослей, обернутые вокруг наших суши, спирулину в смузи, водоросли в мисо-супе и маринованные в салате вакаме.

Человеческие существа были близки к вымиранию в ледниковый период, и тогда море кормило нас и в реальном смысле сделало нас людьми. Станет ли его изобилие жизни — включая животных и растения — снова нашим основным источником пищи, когда мы столкнемся с растущим населением на этой напряженной планете?

Источники:

  • Бликли С., Хейс М.Белки водорослей: извлечение, применение и проблемы, связанные с производством. Продукты питания (Базель, Швейцария). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5447909/. Опубликовано 26 апреля 2017 г.
  • Braje TJ, Dillehay TD, Erlandson JM, Klein RG, Rick TC. В поисках первых американцев. Наука. https://science.sciencemag.org/content/358/6363/592.full. Опубликовано 3 ноября 2017 г.
  • Эрландсон Дж., Брейдж Т., Гилл К., Грэм М. Экология шоссе водорослей: способствовали ли морские ресурсы расселению людей из Северо-Восточной Азии в Америку? Тейлор и Фрэнсис.https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15564894.2014.1001923. Опубликовано 19 февраля 2015 г.
  • Erlandson J, Braje T. Из Азии в Америку на лодке? Палеогеография, палеоэкология и выделенные точки северо-западной части Тихого океана. Четвертичный интернационал. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S104061821100125X?via%3Dihub. Опубликовано 10 марта 2011 г.
  • Кассинджер Р. Слизь: как водоросли создали нас, поражают нас и просто могут спасти нас . Бостон: Хоутон Миффлин Харкорт; 2019.Marean CW. Когда море спасло человечество. Scientific American. https://www.scientificamerican.com/article/when-the-sea-saved-humanity-2012-12-07/. Опубликовано 1 ноября 2012 г.
  • Есть что-то подозрительное в эволюции человеческого мозга. ScienceDaily. https://www.sciencedaily.com/releases/2006/02/0602210

    .htm. Опубликовано 22 февраля 2006 г.

Могут ли водоросли и ламинария стать следующей капустой?

InsightSustainability Морепродукты альтернативные продукты питания Мировой океан

23 сентября 2016 г.

Общие сведения

Океаны покрывают 70 процентов поверхности Земли, но производят менее 2 процентов мировых запасов продовольствия.Это не означает, что они недостаточно эксплуатируются. Всемирный фонд дикой природы сообщает, что 85 процентов мировых рыбных промыслов вышли за пределы своих биологических пределов до такой степени, что многие виды рыб находятся под угрозой исчезновения. Большой спрос на рыбу и морепродукты также усугубляет нагрузку на сушу, усиливая конкуренцию за доступ к пресной воде.

С другой стороны, выращивание морских водорослей дает возможность использовать океан для производства пищи, не создавая при этом значительных дополнительных нагрузок на окружающую среду.Морские водоросли — это общее название многих видов морских растений и макроводорослей, которые растут в океанах, озерах и других водоемах. Морские водоросли включают микроскопические фитопланктоны, которые составляют основу большинства морских пищевых цепей; а также гигантские водоросли, образующие морские леса на дне океанов.

Просить людей есть водоросли — не новость. Келп, вид крупных морских водорослей, веками употреблялся в пищу в Восточной и Юго-Восточной Азии. Он известен как комбу в Японии и Хайдай в Китае, где его можно найти в различных супах.Другой, немного меньший вид превращается в нори и используется для упаковки суши-ролла; Эти тонкие сухие водоросли также можно найти в уэльской кухне, где их варят вместе с хлебом. Нори теперь можно найти в американских продуктовых магазинах, таких как Whole Foods, которые продают его как «Жареные закуски из морских водорослей».

Морские водоросли — питательное растение, особенно богатое минералами. Его уровень протеина сравним с бобовыми, он имеет уровни кальция, сравнимые с брокколи, и является богатым источником йода.Он также содержит различные витамины, особенно витамин A, витамин C и витамин B12.

Морские водоросли ценятся не только за то, что их едят напрямую, но и за их каррагинан. Это вещество, полученное из красных морских водорослей, которое используется в пищевой промышленности из-за его желирующих, загущающих и стабилизирующих свойств. Благодаря своим сильным связывающим свойствам с белками каррагинаны содержатся в десертах, пиве и зубной пасте. Наконец, морские водоросли перерабатываются в промышленности, чтобы обеспечить удобрения, а также корм для скота.

Как выращивают водоросли

Морские водоросли выращивают двумя способами: методом автономного выращивания, при котором они выращиваются на мелководных участках морского дна, и методом плавающих ярусов, при котором они выращиваются с якорей, поставленных на якорь в море. Наиболее употребляемые в пищу виды, Saccharina japonica и Undaria pinnatifida , в настоящее время культивируются в Китае, Японии и Корее с использованием метода плавающей линии. Этот метод подходит для мест, где течения слабые или океан слишком глубокий.

Метод оффлайн имеет более долгую историю. Он начинается с забивания двух деревянных кольев на расстоянии от 5 до 10 метров друг от друга на дно моря. Затем между кольями натягивается нейлоновая или полипропиленовая моноволокна. Леска находится на высоте 20–30 сантиметров над морским дном, и вода должна быть достаточно глубокой, чтобы водоросли не подвергались воздействию во время отлива. К леске привязывают небольшие кусочки водорослей. При правильных условиях роста и содержания водоросли достигают в 10 раз больше своего первоначального размера через 6-8 недель при любом методе выращивания.

Морские водоросли в целом не требовательны к выращиванию; после посадки фермеры могут просто оставить его в море для выращивания, пока он не будет готов к сбору урожая. Он не требует удобрений, пестицидов или других агрохимикатов. За короткое время можно вырастить очень многое: годовая урожайность в среднем составляет 19,4 метрических тонны сухого веса с гектара. Для сравнения: на высокопродуктивных полях США можно собрать около 11 тонн кукурузы с гектара.

В большинстве случаев процесс выращивания водорослей помогает окружающей среде.Они всасывают азот и фосфор из океанов, тем самым уменьшая закисление и эвтрофикацию водоемов. Они также улавливают углекислый газ по мере роста, что делает их углеродно-отрицательными растениями. Превращая эти химические вещества в кислород, они помогают восстановить мертвые зоны океана. Нельзя сказать, что выращивание морских водорослей может быть абсолютно положительным для окружающей среды; у них есть потенциал для сокращения биоразнообразия — проблема, которую мы обсуждаем ниже.

Экономика производства морских водорослей

Стоимость индустрии морских водорослей оценивается в 6 миллиардов долларов, что довольно мало в общем контексте приблизительно 230 миллиардов долларов стоимости мировой индустрии морепродуктов.Тем не менее, он быстро растет. В период с 2003 по 2012 год отрасль росла на 6,84 процента в год по стоимости и на 8,14 процента по количеству произведенного. Этот рост связан с увеличением численности населения в Азии, где водоросли потребляются напрямую, а также с повышенным спросом на каррагинаны при использовании обработанных пищевых продуктов. До появления широкомасштабного выращивания морских водорослей морские водоросли добывались прибрежными сообществами. Сейчас в 35 странах ведется промышленная уборка урожая.

Основными производителями водорослей являются Китай, Индонезия, Япония и Филиппины.Хотя коммерческие фермы можно найти на всех континентах, 99 процентов водорослей производится в Азии. В 2014 году шесть крупнейших экспортеров и импортеров морских водорослей и других водорослей по стоимости и доле в общем объеме показаны в следующей таблице.

Основные импортеры и экспортеры водорослей

Есть еще одно преимущество морских водорослей, которое мы еще не рассматривали: социальное преимущество, которое расширяет возможности женщин. Во многих странах, где выращивают водоросли, женщины больше всего участвуют в посадке и сборе урожая, что дает многим возможность присоединиться к мужчинам и стать кормильцами своих семей.В более общем плане выращивание морских водорослей расширяет экономические возможности прибрежных сообществ, страдающих от непредсказуемых погодных условий и сокращения рыбных запасов.

Вызовы

Морские водоросли могут быть питательной культурой, дружественной к окружающей среде, но это не гарантия того, что людям, которые в настоящее время не знакомы с ними, понравится их есть. Потребление за пределами Восточной Азии остается ограниченным. Хотя он становится все более доступным в новаторских западных ресторанах, может пройти много времени, прежде чем он появится в меню и на обеденных тарелках.Более широкое выращивание морских водорослей сталкивается с тремя производственными проблемами, а также более серьезной проблемой спроса.

Морские водоросли — первые в производстве, они содержат очень переменный уровень йода. Один грамм морских водорослей может содержать от 16 до 2984 микрограммов йода. Хотя это соединение жизненно важно для правильного функционирования щитовидной железы, его можно переборщить. NIH США рекомендует взрослым принимать 150 мкг йода в день; допустимый верхний уровень потребления (UL) составляет 1100 мкг.Исследования показали, что чрезмерное потребление йода вызывает тиреоидит и папиллярный рак щитовидной железы. Поскольку коммерческая промышленность все еще довольно молода, фермерам и переработчикам не удается контролировать содержание йода в постоянном диапазоне.

Во-вторых, фермеры время от времени умирают, когда целые леса водорослей сразу же исчезают в ответ на потепление морей. Например, несколько фермеров, выращивающих водоросли в Багамойо, Танзания, решили полностью отказаться от выращивания морских водорослей после того, как они испытали гибель.Кроме того, потепление моря, вызванное Эль-Ниньо 2012 года, привело к сокращению производства морских водорослей на юге Филиппин на 55 процентов. Gro Intelligence поговорил с Флауером Мсуей, исследователем из Университета Дар-эс-Салама, который описал свои риски: «Некоторым фермерам пришлось отказаться от выращивания менее ценных видов морских водорослей, потому что они менее подвержены гибели. В качестве альтернативы им приходилось выращивать водоросли в более глубоких водах, где условия более стабильны ». Промышленность еще не нашла надежных способов справиться с этими шоками предложения.

В-третьих, использование неместных видов морских водорослей может привести к утрате биоразнообразия. Kappaphycus alvarezii , завезенный на Гавайи для выращивания в аквакультуре, распространился вегетативным размножением на расстояние до 6 км от исходного участка, зарастая при этом живые кораллы. Это очень опасно и приводит к гибели кораллов из-за удушения, затенения от солнечного света и истирания. Коралловые рифы, покрывающие менее 1 процента морского дна, являются домом для 25 процентов всей морской флоры и фауны, в том числе более 4000 видов рыб.Выращивание морских водорослей, если не вести себя с большой осторожностью при выборе места и видов, может угрожать коралловым рифам, что ведет к утрате биоразнообразия.

Конечно, наиболее серьезным препятствием на пути к более широкому выращиванию морских водорослей является отсутствие интереса со стороны потребителей за пределами сельскохозяйственных угодий. По какой-то причине у посетителей еще не возникла к нему вкус. И повара, и ученые пытаются это изменить. GreenWave — это организация из Коннектикута, которая пытается познакомить американцев с водорослями.А исследователи из Университета штата Орегон разработали вид морских водорослей, которые при приготовлении имеют вкус бекона. Зерновые культуры также могут выиграть от небольшого ребрендинга с «водорослей» на «морские растения» или, проще говоря, «водоросли».

Пройдут годы, прежде чем их усилия существенно изменят цепочку поставок продуктов питания, и морские водоросли смогут использовать маркетинговый толчок. Учитывая их экологичность, питательность и скорость роста, водоросли вполне заслуживают названия «суперпродукт».«Производство таких культур, как капуста и квиноа, резко выросло после того, как они приняли этот ярлык.

Что, если бы водоросли были названы «суперпродуктом», как киноа?

Заключение

Увеличение производства морских водорослей может дать больше продуктов питания для растущего населения устойчивым образом, но только в том случае, если будут решены проблемы со снабжением и возрастет спрос, поскольку он выиграет битву за признание вкусов посетителей по всему миру. Чтобы увеличить производство, посетители также должны использовать новую, интересную пищу в большей части своего рациона.

Это не только капуста и киноа; многие обычные продукты когда-то были непопулярны. Задолго до своего нынешнего присутствия в списках высококлассных продуктов питания Омаров кормили только заключенными. Раньше картофель скармливали только скоту, а затем нищим, прежде чем он стал почти одним из основных продуктов питания в большинстве стран мира. Возможно, правильные маркетологи, бакалейные лавки и модные рестораны все-таки помогут нам влюбиться в водоросли.

водорослей | Определение, типы и факты

водоросли , любые красные, зеленые или коричневые морские водоросли, растущие вдоль побережья.Морские водоросли обычно прикрепляются к морскому дну или другим твердым структурам с помощью корнеподобных «фиксаторов», которые выполняют единственную функцию прикрепления и не извлекают питательные вещества, как корни высших растений. Некоторые виды морских водорослей съедобны, и многие из них также имеют коммерческое значение для человека. Некоторые из них используются в качестве удобрений или источников полисахаридов.

Водоросли часто образуют плотные наросты на каменистых берегах или скопления на мелководье. Многие показывают хорошо установленную зональность вдоль окраин морей, где глубина воды составляет 50 метров (около 165 футов) или меньше.Типы морских водорослей, растущих вблизи отметки паводка, где растения часто подвергаются воздействию воздуха, отличаются от тех, которые растут на более низких уровнях, где воздействие незначительно или отсутствует.

Британская викторина

Мох, водоросли и коралловые рифы: факт или вымысел?

Большинство водорослей состоит из цветущих растений? Коралловые рифы в основном бесплодны? Исследуйте подводный мир мхов, водорослей и коралловых рифов в этой викторине.

Бурые водоросли (класс Phaeophyceae), обычно встречающиеся в виде морских водорослей, включают ламинарии и Fucus . Они широко распространены в более холодных зонах и отсутствуют в тропических водах. Водоросли — одни из самых крупных водорослей; некоторые виды Macrocystis и Nereocystis из Тихоокеанского и Антарктического регионов превышают длину 33 метра (100 футов). Ламинария , еще одна водоросль, изобилует как Тихоокеанским, так и Атлантическим побережьями.Галфвид ( Sargassum ) обычен в виде свободно плавающих масс в Гольфстриме и Саргассовом море.

bladder wrack

Bladder wrack ( Fucus vesiculosus ), коричневая водоросль, распространенная вдоль северного побережья Атлантического океана.

© RVC5Pogod / Fotolia

Красные водоросли (подразделение Rhodophyta) включают дульсе ( Palmaria palmata ), Gelidium , Chondrus и умывальник ( Porphyra ). Различные виды Chondrus , в том числе ирландский мох ( C.crispus ), покрывают нижнюю половину зоны, обнаженной во время отлива вдоль скалистых берегов Атлантики.

Ulva видов, обычно называемых морским салатом, являются одними из относительно немногочисленных зеленых водорослей (подразделение Chlorophyta).

морской салат

Морской салат ( Ulva lactuca ), обнаженный во время отлива.

Элисон Уилсон Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и обновлена ​​Адамом Августином.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *