Notre planète fait face à une crise alimentaire croissante. Selon les Nations Unies, plus de 800 millions de personnes sont régulièrement sous-alimentées. D'ici 2050, 2 à 3 milliards de nouveaux convives supplémentaires rejoindront la table du dîner planétaire.

Relever ce défi implique non seulement de fournir suffisamment de calories à chaque personne, mais aussi assurer une alimentation équilibrée qui comprend les protéines et les nutriments essentiels à une bonne santé. Dans une étude récemment publiée, nous expliquons comment les microalgues marines pourraient être une solution durable pour résoudre la macro-faim mondiale.

Problèmes avec les systèmes de production alimentaire actuels

Le régime alimentaire occidental actuel nécessite de vastes quantités de terres, eau et énergie, est très polluant et contribue grandement au changement climatique. Fournir des aliments nutritifs à une population mondiale en croissance constante avec une demande croissante par habitant pousse notre système de production alimentaire actuel au-delà de ses limites.

La production animale remplace les forêts par des terres cultivées et des pâturages pour la viande et l'alimentation animale. Les engrais azotés et phosphorés utilisés pour faire pousser des céréales fourragères et d'autres cultures dégradent les sols et créent des zones mortes biologiques dans quelque 400 estuaires à travers le monde.

Le poisson est une source importante d'acides gras oméga-3 et d'acides aminés essentiels qui composent nos protéines. Cependant, manger du poisson a des inconvénients. Ils peuvent concentrer des métaux lourds et des produits chimiques organiques toxiques dans leurs tissus et nous les transmettre. Par ailleurs, la plupart des pêcheries océaniques sont surexploitées ou au maximum de leur production.

L'aquaculture produit une part croissante des produits de la mer dans le monde. Mais les fermes piscicoles peuvent avoir de graves impacts environnementaux, y compris la pollution de l'eau, transmission de maladies aux poissons sauvages et destruction de leur habitat. La demande de petits poissons océaniques pour nourrir ceux qui sont élevés dans les fermes épuise les stocks sauvages.

Une approche alternative :Découper le « poisson du milieu »

Dans notre papier, nous proposons une solution alternative :la production commerciale de microalgues marines comme aliment de base pour l'homme et les animaux et les poissons d'élevage. Ces minuscules organismes sont la source ultime d'acides gras oméga-3 et d'acides aminés dont les humains ont besoin dans notre alimentation, et que beaucoup d'entre nous obtiennent en mangeant du poisson. Mais les poissons ne sont que des intermédiaires aquatiques dans le secteur de la nutrition. Nous pouvons nourrir le monde plus efficacement en « supprimant le poisson du milieu ».

Les microalgues sont une ressource presque inexploitée, et se trouvent à la fois dans les systèmes aquatiques d'eau douce et marins. Bien qu'ils ne mesurent que quelques micromètres, ils produisent des acides aminés, Les acides gras, vitamines, minéraux, antioxydants, polymères et glucides.

Par exemple, les microalgues riches en oméga-3 Nannochloropsis oculata , ou simplement Nanno, est une source potentielle prometteuse d'aliments et d'aliments pour animaux riches en nutriments. C'est 40 pour cent de protéines en poids sec, dont un tiers contient des acides aminés essentiels, et 6 pour cent d'acide gras essentiel EPA oméga-3 sous une forme hautement biodisponible.

Seule une poignée d'espèces d'algues sont actuellement utilisées commercialement, mais des centaines de souches ont le potentiel de devenir des sources d'alimentation humaine et animale. Les microalgues sont actuellement utilisées comme ingrédient alimentaire, un complément alimentaire et comme aliment aquacole pour les poissons.

Production de Nanno

Les microalgues sont cultivées commercialement en utilisant plusieurs méthodes qui ont une gamme d'empreintes de durabilité. Le premier est un système de fermentation aérobie, où la culture est effectuée dans l'obscurité, récipients de mélange utilisant le sucre comme principale source d'énergie pour les algues. Les algues peuvent également être cultivées dans des étangs ouverts, en utilisant soit de l'eau douce soit de l'eau salée, le dioxyde de carbone et la lumière du soleil. Alternativement, ils peuvent être cultivés en eau saumâtre ou en eau de mer en milieu clos, tubes transparents appelés photobioréacteurs.

Nanno est actuellement cultivé à une échelle commerciale en utilisant de l'eau saumâtre dans des étangs extérieurs avec du dioxyde de carbone ajouté au Texas, et dans des photobioréacteurs utilisant de l'eau de mer et du dioxyde de carbone dans une centrale géothermique en Islande. Ici, la lumière du soleil est remplacée par des lampes LED efficaces alimentées par des produits peu coûteux, électricité renouvelable zéro pollution de la centrale.

Les photobioréacteurs nécessitent le moins d'eau et de terres fertiles. Ces réacteurs sont comme des blocs LEGO qui peuvent être empilés verticalement. Comme il s'agit d'un système fermé, cette approche minimise la perte d'eau par évaporation.

Une métrique de durabilité pour comparer la production de protéines d'origine animale, plantes et algues marines est la quantité de terre et d'eau nécessaire pour produire une quantité égale d'acides aminés essentiels à partir de chaque type d'aliment. Nous calculons que la production d'un kilogramme d'acides aminés essentiels d'origine bovine nécessite 148, 000 litres d'eau douce et 125 mètres carrés de terres fertiles. En revanche, produire la même quantité à partir de Nanno élevé dans un étang ouvert avec de l'eau saumâtre ne nécessite que 20 litres d'eau douce et 1,6 mètre carré de terre non fertile.

Contre-intuitivement, certaines protéines végétales nécessitent de très grandes quantités de terre et d'eau, même par rapport à certaines sources de viande. Par exemple, les pois nécessitent environ deux fois plus d'eau douce et 6,5 fois l'empreinte de terre fertile pour produire la même quantité d'acides aminés essentiels que le poulet.

Transformer les microalgues en produits alimentaires

Comment mange-t-on Nanno ? Actuellement, il se présente sous forme de gélule molle d'huile de microalgues marines, commercialisé comme alternative au krill ou à l'huile de poisson comme source quotidienne d'oméga-3. Sous forme de poudre, des algues entières ou des extraits d'algues pourraient servir d'ingrédient dans les barres de santé, collations sportives ou pâtes. Algues entières, tel que Spiruline et Chlorelle , sont déjà commercialement viables et sont entrés sur le marché, ainsi que d'autres produits à base d'algues tels que le thé d'algues et la farine d'algues.

Sous sa forme actuelle, Nanno peut être utilisé comme supplément de protéines et d'acides gras pour améliorer le niveau nutritionnel des personnes sous-alimentées dans le monde, et comme aliment pour les poissons et le bétail d'élevage. La plupart des produits à base d'algues sont commercialisés aux États-Unis en tant que compléments alimentaires, mais nous pensons que le moment est venu d'introduire des aliments à base d'algues sur la table à manger.

De nombreuses entreprises proposent déjà des produits carnés alternatifs innovants, qui ont le potentiel de devenir des sources alimentaires à grande échelle avec un contenu nutritionnel et un goût comparables à la viande. Mais les produits à base de pommes de terre, le blé et le soja consomment encore de grandes quantités d'eau douce et de terres arables, avec les mêmes inconvénients environnementaux que l'agriculture actuelle.

Par notre calcul, Des produits carnés alternatifs à base de pois et de soja ayant une valeur nutritionnelle en acides aminés similaire à celle de Nanno pourraient être produits en utilisant 6,4 fois moins d'eau douce que le bœuf, mais exigerait 2,2 fois plus de terres fertiles. En revanche, l'utilisation de microalgues marines réduit l'utilisation des terres de plus de 75 fois, puisqu'aucune terre fertile n'est requise, et réduit l'utilisation d'eau douce par un facteur de 7, 400.

Notre article décrit un système durable de culture de microalgues qui est économiquement viable. La prochaine étape consiste à persuader les scientifiques de l'alimentation de l'utiliser comme base pour des produits carnés alternatifs. Chefs et connaisseurs, gastronomes et gourmands, consommateurs et critiques peuvent tous aider la planète en participant à une transition globale vers les algues-burgers.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.