فیتوپلانکتون‌ها و زئوپلانکتون‌ها؛ ذخایر خاموش اقیانوس ها و دریاها برای انقلاب آبی در آبزی‌پروری

فاخته- این مقاله با مرور گونه‌های شناسایی‌شده، پیش‌بینی تنوع زیستی ناشناخته، ظرفیت‌های تولید انبوه، مزایای تغذیه‌ای و اقتصادی آن‌ها و امکان جایگزینی پودر ماهی در زنجیره خوراک آبزیان، چشم‌انداز ظهور یک انقلاب آبی سبز دیگر را در حوزه آبزی‌پروری بررسی می‌کند.
 همچنین، موانع تولید صنعتی و الزامات تحقق این تحول از منظر زیست‌محیطی، تکنولوژیک و اقتصادی تحلیل می شود.

جهان امروز با چالش‌های متعددی در حوزه امنیت غذایی، پایداری اکوسیستم‌های طبیعی و کاهش منابع پروتئینی روبه‌روست.
آبزی‌پروری، به‌عنوان سریع‌ترین بخش در حال رشد کشاورزی جهان، برای تأمین نیاز پروتئینی میلیاردها نفر، بیش از هر زمان نیازمند خوراکی پایدار و قابل‌اطمینان است.
در این میان، فیتوپلانکتون‌ها (تولیدکنندگان اولیه فتوسنتزی) و زئوپلانکتون‌ها (مصرف‌کنندگان اولیه) به‌عنوان بازیگران کوچک اما تأثیرگذار در زنجیره غذایی دریایی، نقش کلیدی می‌یابند.

تنوع زیستی پلانکتونی جهان

فیتوپلانکتون‌ها

موتورهای فتوسنتزی آب‌ها

فیتوپلانکتون‌ها شامل گروه‌های متنوعی چون دیاتوم‌ها (Diatoms)، دینوفلاژله‌ها (Dinoflagellates)، سیانو باکتری‌ها (Cyanobacteria)، کلرلا، اسپیرولینا و سایر جلبک‌های میکروسکوپی هستند.

تاکنون حدود ۳۰٬۰۰۰ گونه شناخته شده‌اند (Sournia et al., 2005).

برآورد می‌شود که تا ۲۰۰٬۰۰۰ گونه ناشناخته وجود داشته باشد (de Vargas et al., 2015).

اهمیت زیستی:

تولید بیش از ۵۰درصداز اکسیژن زمین

زئوپلانکتون‌ها

مصرف‌کنندگان کلیدی

شامل کوپه‌پودها، کلادوسرا، زئوپلناریا، لاروهای سخت‌پوستان، نرمتنان و ماهیان و جانوران ژله‌ای است.

تاکنون بیش از ۱۰٬۰۰۰ گونه شناسایی شده‌اند.
پتانسیل گونه‌های ناشناخته: حداقل دو برابر این عدد (Costello et al., 2010).

نقش حیاتی

انتقال انرژی از فیتوپلانکتون‌ها به مصرف‌کنندگان ثانویه

 ظرفیت‌های پرورشی و مزایای زیستی

 ارزش غذایی بی‌نظیر

مولفه فیتوپلانکتون ها و زئوپلانکتون‌ها 

قابلیت جایگزینی در خوراک صنعتی

فیتوپلانکتون‌ها

جایگزین بخش عمده‌ای از پروتئین گیاهی و پودر ماهی در خوراک لاروها و حتی بالغ‌ها.

زئوپلانکتون‌ها

جایگزین یا مکمل آرتمیا و دیگر لاروهای طبیعی.
 
مزایای زیست‌محیطی و اقتصادی تولید انبوه

کاهش فشار بر صید صنعتی
تولید سالانه پودر ماهی: حدود ۵ میلیون تن (FAO, 2023).
کاهش تقاضا برای صید ماهیان کوچک (مانند آنچوی و ساردین) با جایگزینی جلبک‌ها.
صرفه‌جویی منابع طبیعی
مصرف آب کمتر نسبت به کشاورزی سنتی.
کاهش ردپای کربن در زنجیره تأمین خوراک.
بازیافت فاضلاب در مزارع پرورش میکروجلبک.

 فناوری‌های پرورش صنعتی

 سیستم‌های تولید فیتوپلانکتون

فتوبیوراکتورها (PBRs): بهره‌وری بالا، کنترل آلودگی، امکان تولید مداوم.

حوضچه‌های باز
هزینه کمتر، اما ریسک آلودگی و تلفات بیشتر.
مزارع ساحلی-خورشیدی 
تلفیق تولید انرژی و زیست‌ توده(بیومس).

تولید زئوپلانکتون

کوپه‌پودها (مثلاً Acartia tonsa)
   پرورش در تانک‌های کنترل‌شده برای خوراک لارو ماهیان خاویاری و میگو.

کلادوسرا: گزینه اقتصادی در آب شیرین برای ماهیان گرمابی.
پلت‌سازی یا خشک‌کردن
حفظ مواد مغذی برای بسته‌بندی تجاری.

 موانع و چالش‌ها

چالش  هزینه‌های اولیه بالابه‌ویژه در فناوری‌های بسته و فتوبیوراکتورها و عدم پایداری برخی سویه‌هاحساسیت بالا به تغییرات pH، نور، دما  و نوسانات بازار.
نبود بازار پایدار برای فروش تجاری  ونیاز به آموزش تخصصی به‌ویژه در سطوح کارشناسی و بهره‌برداران محلی 
محدودیت قانونی یا بهداشتی برخی کشورها واردات یا پرورش جلبک‌های مهندسی‌شده را محدود کرده‌اند 

 نمونه‌های موفق جهانی

 نروژ
استفاده از کوپه‌پودها در تولید خوراک ماهی سالمون (به‌جای آرتمیا).
مشارکت دانشگاه‌های علوم دریایی در تجاری‌سازی فیتوپلانکتون.

 چین
پرورش صنعتی اسپیرولینا برای خوراک ماهیان علفخوار (گیاه‌ خوار)
بازار میلیارد دلاری برای صادرات پودر جلبک.

 هند
تولید کلرلا در مزارع کوچک خانوادگی.
ورود جلبک به تغذیه میگوهای وانامی.

فرصت‌های موجود

 ظرفیت جغرافیایی

۵۸۰۰ کیلومتر سواحل شمالی و جنوبی با احتساب مساحت جزایر
تالاب‌ها، قنات‌ها، پساب و سَر ریز تصفیه‌خانه‌ها و استخرهای پرورش میگو مناسب تولید پلانکتون.

پژوهش‌ها و تجربیات اولیه

پژوهشکده اکولوژی خلیج فارس و دریای عمان (بندرعباس)

جداسازی و پرورش جلبک‌های بومی.

پژوهشگاه ملی اقیانوس‌شناسی

مطالعات سویه‌های مقاوم به شوری و گرما.
تجربه پرورش کلادوسرا و Brachionus plicatilis برای تغذیه لارو ماهیان خاویاری.

چشم‌انداز صادراتی

ایجاد مزیت رقابتی در صادرات جلبک به کشورهای عربی، آسیای جنوب شرقی و اروپا.
امکان ایجاد بازار بین‌المللی برای پودر جلبک، روغن DHA و عصاره‌های رنگدانه‌ای.

 آینده‌نگری ؛ آیا یک انقلاب آبی در راه است؟

درست همان‌طور که در دهه ۶۰ میلادی، «انقلاب سبز» با توسعه ارقام پرمحصول گندم و ذرت، جهان را از گرسنگی نجات داد، اکنون نیز تحول در خوراک آبزیان از طریق میکروجلبک‌ها و زئوپلانکتون‌ها می‌تواند سنگ‌بنای «انقلاب سبز آبی» باشد؛ انقلابی که:

منجر به خودکفایی غذایی از اقیانوس و دریاها شود،

کشاورزی را به دریا و پساب پیوند بزند.

و اشتغال‌زایی گسترده‌ای را در مناطق ساحلی رقم بزند.

سخن پایانی

تولید صنعتی فیتوپلانکتون‌ها و زئوپلانکتون‌ها نه‌تنها راهکاری علمی و پایدار برای تغذیه آبزیان پرورشی است، بلکه می‌تواند مسیر تولید غذای آینده بشر را بازتعریف کند.
 کشور ما با بهره‌گیری از منابع بومی، دانش فنی و سرمایه‌گذاری هدفمند، می‌تواند در این مسیر، نقش پیشگامی در منطقه ایفاء نماید. شرط تحقق این هدف، حرکت از مرحله تحقیقاتی به بهره‌برداری تجاری، تقویت بخش خصوصی و تدوین سیاست‌های حمایتی هوشمندانه از شرکت های پیشران و دانش‌بنیان است./۶۸۷

علیرضا کیهان‌پور 

منابع (References) :

FAO. (2023). The State of World Fisheries and Aquaculture 2023.

Sournia, A., Chrétiennot-Dinet, M.-J., & Ricard, M. (2005). Marine phytoplankton: how many species in the world ocean? Journal of Plankton Research.

de Vargas, C. et al. (2015). Eukaryotic plankton diversity in the sunlit ocean. Science, 348(6237).

Costello, M.J., Wilson, S., Houlding, B. (2010). Predicting total global species richness using rates of species description and estimates of taxonomic effort. Systematic Biology.

Becker, E.W. (2013). Microalgae for aquaculture: the nutritional value of microalgae for aquaculture. Biotechnology Advances.

Hemaiswarya, S. et al. (2011). Microalgae as potential sources of food and feed: a review. Food Chemistry.

Borowitzka, M.A. (2010). Commercial production of microalgae: ponds, tanks, tubes and fermenters. Journal of Biotechnology.

Prasanna, R. et al. (2018). Microalgae-based bio-products: pathways and possibilities. Current Science.