Alors que la production agricole dans le monde est aux prises avec une dégradation de la santé des sols, Des chercheurs australiens étudient la production d'un engrais azoté organique durable à base de biomasse cyanobactérienne aquatique, parfaitement adapté aux zones fortement dégradées qui dépendent d'engrais chimiques.

« De nombreux sols se dégradent et deviennent moins fertiles. Cela met l'agriculture au défi de produire suffisamment d'aliments de haute qualité pour nourrir la population en croissance continue, qui est encore exacerbée par l'instabilité climatique menaçant la production agricole, " déclare Kirsten Heimann, chercheuse à l'Université Flinders, professeure agrégée.

Des scientifiques en Australie, Les États-Unis et l'Europe testent un nouveau biofertilisant fabriqué à partir d'une cyanobactérie d'eau douce à croissance rapide, Tolypothrix, qui peut fixer l'azote de l'atmosphère sans avoir besoin d'une fertilisation azotée supplémentaire, rendre la biomasse peu coûteuse à produire par rapport aux biofertilisants alternatifs à base de microalgues et de macroalgues.

Cette forme d'algue bleu-vert non toxique peut être cultivée en eau douce, et même des eaux usées légèrement salines ou industrielles comme celles des centrales à charbon, l'équipe de recherche a trouvé. Le captage du biocarburant peut également être utilisé pour compenser les coûts de production.

Les apports énergétiques pour la production de biomasse Tolypothrix peuvent être compensés par la production de biogaz, essentiellement un gaz riche en méthane pour soit sécher la biomasse afin d'extraire de la phycocyanine, un supplément de santé à haute valeur ajoutée, soit produire des biofertilisants liquides et solides riches en carbone et en azote pour remédier à l'infertilité des sols.

Dans un article récent de Chemosphere, Dr Heimann et ses collègues en Australie, les États-Unis et l'Espagne étudient la production de Tolypothrix comme solution durable pour l'amélioration biologique des sols, qui, lorsqu'il est combiné au biogaz ou à la poudre nutritionnelle de type spiruline, promet « de forts retours économiques pour les communautés agricoles régionales et éloignées ».

"Les sols australiens, en particulier dans la ceinture de blé marginale en Australie occidentale, sont structurellement dégradés, qui ne peut être surmontée par des applications d'engrais synthétiques, " déclare le professeur agrégé Heimann, du Flinders University Center for Marine Bioproducts Development en Australie-Méridionale.

« Pour améliorer la structure du sol, les applications de carbone organique sont nécessaires pour restituer la capacité des sols à maintenir un microbiome sain et à améliorer l'échange cationique des nutriments et la capacité de rétention d'eau des sols. »

Les chercheurs affirment que la conversion de la biomasse cyanobactérienne produite en étang sur des terres agricoles fournirait une source in situ majeure d'engrais renouvelable riche en azote, contribuer également à réduire les émissions de carbone provenant de la production et du transport d'engrais chimiques.

Des demandes énergétiques et alimentaires plus élevées sont prévues en raison de la croissance démographique mondiale attendue, prévu par l'ONU pour atteindre 8,5 milliards en 2030, 9,7 milliards en 2050 et 10,9 milliards en 2100.

Ces projections encouragent la recherche sur la production de biofertilisants et de biogaz grâce à la production d'énergie durable à l'aide de déchets organiques issus de la production contrôlée de biomasse tels que les microalgues et les cyanobactéries multicellulaires.

Les chercheurs ont déjà signalé la fixation photosynthétique du CO2 par des cyanobactéries de 100 à> 200 tonnes de CO2ha−1an−1en conditions de culture en extérieur en bassin ouvert, étangs de chemin de roulement, photobioréacteurs et bioréacteurs de croissance attachés.

Contrairement à de nombreuses espèces de cyanobactéries, Tolypothrixsp., une cyanobactérie d'eau douce, est filamenteux et forme des agrégats qui s'auto-floculent, rendant très facile la récolte des cultures en suspension, réduire les coûts de déshydratation jusqu'à 90 %, suggèrent des études.

L'article, "Prétraitements de la biomasse de la cyanobactérie fixatrice d'azote Tolypothrix pour la coproduction de méthane, " par C Velu, OP Karthikeyan, DL Brinkman, S Cirés et K Heimann, a été publié dans Chémosphère