Seaweed cultivation requires knowledge of reproduction

~~ for Dutch scroll down ~~

Seaweed helps the environment
Large-scale cultivation of seaweed can help solve several environmental problems, Ebbing argues in his thesis. “During growth, seaweed absorbs CO₂ from the seawater. It is therefore a weapon in the fight against the acidification of the oceans, in which more and more CO₂ is dissolved. Moreover, seaweed does not require artificial fertilization and is about the only crop that does not need to use any fresh water. Finally, seaweed beds are also a safe refuge for many marine animals, such as fish.”

Seaweed farms
There is currently several initiatives, experimenting with seaweed farms along the Dutch coast. “In the coastal waters of South Korea, for example, seaweed cultivation is already very widespread. You can even see the beds from space”, Ebbing knows. Seaweed is used as food, for example in sushi, but also as a raw material for various other products. Toothpaste, for example, contains an extract of seaweed as a thickener. “And all of this goes back many centuries”, the PhD student emphasizes. “There is archaeological evidence that the Romans, for example, used it as a fertilizer in agriculture, while in our own country the people from Wieringen built dikes from, going back to the fourteenth century.”

Scaling up
Ebbing advocates scaling up seaweed cultivation much further. “It is already a mature industry, but it has much more potential. For example, it could be a very good raw material for bioplastics with a minimal environmental impact. But to scale up cultivation, more knowledge is needed about the growth and reproduction of seaweed.”

Seaweed seed
For his PhD research, Ebbing delved into the ‘seeds’ of a specific group of seaweeds: kelp. “Kelp is a so-called brown weed. These are not normal plants, with flowers and regular seeds. Kelp reproduces with male and female spores. These together form tiny plants that can grow into huge kelp forests. If we want to optimize the cultivation of kelp in seaweed farms, we will have to focus mainly on those spores: the seaweed seed, so to say. Only by growing and fertilizing those spores in a controlled way can we work on kelp that grows optimally under the conditions of a seaweed farm. In fact, we need to treat seaweed as if it were an ‘ordinary’ agricultural crop. After all, that's where you work with breeding too, for better products.”

From the lab to the sea farm
For his research, Ebbing looked in the lab at the optimal conditions under which seaweed seeds form new kelp. “But of course, it doesn't make much sense to investigate this only in the lab. In order to bridge the gap to seaweed cultivation in practice, we have also developed a system, in which we produce seaweed seed on a practical scale for the seaweed farmer. With this system, the seaweed farmer himself can influence the life cycle of kelp, depending on the need at that moment. And all on a small scale, right next to the farm.”

Geopolitics
On May 3, Alexander Ebbing defends his thesis at the University of Groningen. “But even after that, I want to continue to work on spreading knowledge about cultivation. In my opinion, we are on the eve of large-scale seaweed cultivation on the seas and oceans.  If successful, this would have positive consequences, for the environment, the climate and even geopolitics. My dream is that we can extract this sustainable resource completely decentrally, in international waters, where no country, person or government can make claims on it.”

Volwassen zeewierteelt vergt kennis van voortplanting

Op veel plekken in de wereld wordt al eeuwenlang zeewier gekweekt, gegeten en verwerkt. “Het veel verder opschalen van zeewierteelt is een goed idee, in het licht van verschillende milieu- en klimaatproblemen.” Dat zegt promovendus Alexander Ebbing, onderzoeker aan het NIOZ, Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee. “Maar daarvoor moeten we eerst de groei, en zeker ook de voortplanting van zeewier veel beter begrijpen. We moeten zeewier veel meer gaan bekijken als een ‘gewoon’ gewas, dat je kunt verbeteren en veredelen. De sleutel hiervoor zit in het zeewierzaad”, aldus Ebbing.

Wier helpt milieu
Grootschalige teelt van zeewier kan een steentje bijdragen aan de oplossing van verschillende milieuproblemen, stelt Ebbing in zijn proefschrift. “Tijdens de groei neemt wier CO₂ op uit het zeewater. Het is dus een wapen in de strijd tegen de verzuring van de oceanen, waar nu steeds meer CO₂ in oplost. Bovendien hoef je zeewier niet te bemesten én is het zo’n beetje het enige gewas waarvoor je helemaal geen zoetwater hoeft te gebruiken. Ten slotte zijn zeewiervelden ook een veilige schuilplaats voor veel zeedieren, zoals vissen.”

Wierboerderijen
Op dit moment wordt er volop geëxperimenteerd met zeewierboerderijen langs de Nederlandse kust. “In bijvoorbeeld de kustwateren van Zuid-Korea is de zeewierteelt zelfs al zó grootschalig, dat je de ‘akkers op zee’ kan zien vanuit de ruimte”, weet Ebbing. Wier wordt gebruikt als voeding, via bijvoorbeeld sushi, maar ook als grondstof voor verschillende andere producten. In tandpasta zit bijvoorbeeld een extract van zeewier als verdikkingsmiddel. “En dat is allemaal niet van vandaag of gisteren”, benadrukt de promovendus. “Er is archeologisch bewijs dat de Romeinen het bijvoorbeeld gebruikten als meststof in de landbouw, terwijl in eigen land de Wieringers er eeuwen terug al dijken van bouwden.”

Opschalen
Ebbing pleit voor het nog veel verder opschalen van de teelt van zeewier. “Het ís al een volwassen industrie, maar de potentie is nog veel groter. Het zou bijvoorbeeld een heel goede grondstof kunnen zijn voor bioplastics met een minimale milieu-impact. Maar om de teelt op te schalen, is meer kennis nodig van de groei en voortplanting van wier.”

Wierzaad
Voor zijn promotieonderoek is Ebbing in het ‘zaad’ van een specifieke groep zeewieren gedoken: kelp. “Kelp is een zogeheten bruinwier. Dat zijn geen gewone planten, met bloemen en normale zaden. Kelp plant zich voort met mannelijke en vrouwelijke sporen. Die vormen samen minuscule plantjes die kunnen uitgroeien tot enorme kelpwouden. Als we de teelt van kelp in zeewierboerderijen willen optimaliseren, dan zullen we ons vooral op die sporen moeten richten, zeg maar: het zeewierzaad. Alleen door die sporen op een gecontroleerde manier te laten groeien en te bevruchten, kunnen we werken aan kelp dat optimaal groeit onder de omstandigheden van een wierboerderij op zee. Eigenlijk moeten we zeewier dus gaan behandelen alsof het een ‘gewoon’ landbouwgewas is. Daar werk je per slot van rekening ook met de veredeling van zaden, voor betere producten.”

 Van het lab naar de zeeboerderij
Voor zijn onderzoek heeft Ebbing in het laboratorium gekeken naar de optimale omstandigheden waaronder zeewierzaad nieuw kelp vormt. “Maar het heeft natuurlijk niet veel zin om dat alleen in het laboratorium te onderzoeken. Om een brug te slaan naar de zeewierteelt in de praktijk, hebben we ook een systeem ontwikkeld, waarmee we op praktijkschaal zeewierzaad produceren voor de zeewierboer. Met dat systeem kan de zeewierboer zelf de levenscyclus van kelp beïnvloeden, afhankelijk van de behoefte op dat moment. En dat allemaal op kleine schaal, direct naast de boerderij.”

Geopolitiek
Op 3 mei verdedigt Alexander Ebbing zijn proefschrift aan de Rijksuniversiteit Groningen. “Maar ook daarna wil ik mij blijven inzetten om de kennis over wierteelt te verspreiden. We staan volgens mij aan de vooravond van grootschalige zeewiercultivatie op de zeeën en oceanen.  Als dit lukt, zou dit positieve gevolgen hebben, voor het milieu, het klimaat en zelfs voor de geopolitiek. Mijn droom is dat we deze duurzame grondstof compleet decentraal kunnen winnen, in internationale wateren, waar geen land, persoon of regering er claims op kan leggen.”