"Dertien punt twee." Een wetenschapper roept de meting op; een ander noteert het in haar gegevensblad. Het is heet en benauwd in het lab, en de doordringende geur van zeewier is onontkoombaar als het team urenlang aan een zwarte tafel zit en messen suikerkelp meet - bruinachtige zeewieren die eruitzien als grote plakken spek.

"Negen punt vier." Nog een gegevensinvoer.

Met behulp van een mix van linialen, remklauwen, en meetlinten, een dozijn wetenschappers - een wetenschappelijke werkgroep op het gebied van zeewier - zijn bezig met het opmeten van duizenden individuele kelpbladen die onlangs zijn geoogst van een onderzoeksboerderij in New England om de beste exemplaren te vinden voor selectief fokken. Het is een lange, veeleisend proces, maar voor Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) bioloog Scott Lindell, het is een belangrijke stap om van het oceaangewas een wereldwijde energiebron voor de toekomst te maken.

"Dit is baanbrekend werk, aangezien het de eerste keer in Noord-Amerika is dat iemand fenotypeert, of vele eigenschappen gemeten, in een zeewiergewas - iets wat we als vanzelfsprekend beschouwen bij landbouw op het land, ' zei Lindell.

Groot biobrandstofpotentieel

Het werk zal de wetenschappers in staat stellen betere kelp-soorten te kweken die bestand zijn tegen de barre offshore-omstandigheden waarin ze zullen worden gekweekt. Het Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E) van het Amerikaanse Department of Energy (DOE) financiert het onderzoek, als onderdeel van een bredere inspanning gericht op het bevorderen van de massaproductie van zeewier voor biobrandstoffen. Het idee is simpel:kweek kelp op grote schaal in offshore-boerderijen en verander het in biobrandstoffen die op een dag miljoenen huizen en auto's van stroom kunnen voorzien.

Om de oogst te maximaliseren, Lindell, samen met collega's van de Universiteit van Connecticut (UConn) Stamford, de USDA-landbouwdienst in Cornell, en oceaanboeren die non-profit GreenWave trainen, hebben een kweekprogramma voor kelp ontwikkeld dat is ontworpen om soorten te produceren die niet alleen beter bestand zijn tegen de elementen, maar degenen die gedurende de levensduur van het project 30 procent meer opleveren dan wilde kelp. Dit, volgens UConn-zeewierwetenschapper Schery Umanzor, is waar de vervelende metingen in het spel komen.

"We doen precies wat de traditionele landbouw 10 jaar heeft gedaan, 000 jaar, alleen in dit geval werken we met planten uit de oceaan, "zei ze. "Terwijl we elk mes meten, we zijn op zoek naar mensen met korte stelen of "strepen" en slanke bladen ongeveer de breedte van een heupriem, waardoor de bladen meer gestroomlijnd zijn en minder snel breken in turbulente wateren. We zijn ook op zoek naar zware wieken met goede biomassa."

Het beste van het stel vinden is slechts de eerste stap. Volgende, de onderzoekers zullen sporen extraheren uit de optimale strengen, combineer ze met honderden anderen in een zadenbank bij WHOI en UConn, en ze genotyperen om verschillen in hun genetische samenstelling te bepalen voordat ze worden gekruist om een ​​tweede generatie te produceren. De nieuwe soorten zullen in oktober worden geplant op lijnen in offshore-boerderijen rond New England.

Coole soorten, opwarmende oceaan

Als alles volgens plan verloopt, de in het voorjaar van 2020 geoogste kelp moet groter zijn, hartelijker, en overvloediger dan de ouderplanten, waardoor het team een ​​stap dichter bij het kweken van het 'ideale' zeewier voor het maken van biobrandstof komt. Maar Lindell wijst erop dat kelp een koelwatersoort is, en de opwarmende oceaantemperaturen kunnen een negatief effect hebben op de opbrengsten.

"Terwijl de oceaan blijft opwarmen, het verhoogt het aantal organismen dat de kelpbladen vervuilt en consumeert en leidt tot hun achteruitgang, " zei hij. "We hebben al gezien dat kelpbedden dunner worden in sommige delen van New England, en in sommige gevallen, we zien geen kelp meer op plaatsen waar het vroeger groeide. Opwarming betekent ook dat er een korter seizoen is voor de landbouw, wat uiteindelijk van invloed is op de hoeveelheid die kan worden geteeld en geoogst."

Aan de andere kant, kelpkwekerijen kunnen een rol spelen in de strijd tegen de opwarming van de aarde. Ze fungeren als een koolstofput door enorme hoeveelheden opgeloste koolstofdioxide uit de oceanen op te zuigen. In het proces, kelp kan ook de pH-waarden in hun directe omgeving verhogen en zuurstof leveren om de lokale effecten van verzuring van de oceaan te helpen verminderen. En, omdat kelp kan worden omgezet in nieuwe brandstofbronnen, het heeft het potentieel om broeikasgassen en onze afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen - om te beginnen een van de hoofddoelen van het programma.

Energie van morgen

De potentiële voordelen zijn duidelijk, maar kunnen we genoeg zeewier kweken om onze toekomst van brandstof te voorzien?

"Oceaanboeren verdienen momenteel een goed leven door kelp te verkopen om een ​​nieuwe culinaire trend te leveren, " zei Lindell. "Maar naarmate de industrie groeit en efficiënter wordt met behulp van de tools die zijn ontwikkeld door DOE en ander gefinancierd onderzoek, de productiekosten van kelp zullen de komende decennia waarschijnlijk dalen. Het is milieuvriendelijker en zal concurrerender worden dan andere biobrandstoffen en fossiele brandstoffen."

"In een hetere en drogere wereld van de toekomst, " hij voegt toe, "het zal moeilijk zijn om een ​​betere bron voor biobrandstoffen te vinden dan gekweekte zeewieren die geen bouwland nodig hebben, geen zoet water, en geen van fossiele brandstoffen afgeleide meststof in tegenstelling tot moderne landgewassen."