Het groene goud

Water ziet er troebel en zelfs een beetje vies uit als er veel algen in groeien. Maar algen zijn uitermate nuttig. Vooral in Aziatische landen worden algen gezien als voedselbron en op grote schaal gekweekt. Denk bijvoorbeeld aan nori, de zwarte zeewiervellen die we voor sushi gebruiken. Maar algen zijn ook nuttig voor het milieu, in het vervoer, in medicijnen, cosmetica, als kleurstof en als energiebron. Ze kunnen dé grondstof van de toekomst worden.

Door de hele stamboom

De term ‘alg’ is een verzamelnaam voor verschillende groepen van eenvoudige organismen die zonlicht als energiebron gebruiken en hierbij zuurstof (O2) produceren. Dit heet fotosynthese. Algen lijken in dit opzicht dus op planten. Maar ze missen de complexe structuren, zoals wortels, stengels en bladeren. Er zijn zowel eencellige als meercellige algen. Meercellige algen, of macroalgen, noemen we ook wel zeewier. Dat kun je vaak aangespoeld op het strand vinden. Eencellige algen, ook wel microalgen of fytoplankton genoemd, zijn er in enorme aantallen. In een liter zeewater uit de Noordzee zitten tussen de 100.000 en 100.000.000 microalgen. Algen vind je dus in het hele stamboom van het leven terug: van bacteriën tot eukaryoten.

03-tree-of-life-1_Thijs-Wolzak_1920x1080.jpg

‘Alg’ is een verzamelnaam voor veel verschillende organismen die door de hele stamboom van het leven verspreid zitten.

Goed of slecht?

Bekende algen zijn cyanobacteriën, beter bekend als blauwalgen. Helaas zijn ze vooral in de negatieve zin bekend. In warme zomers kunnen de hoeveelheid blauwalgen in een sloot of meer enorm toenemen. Vervelend bij deze ‘algenbloei’ is dat sommige soorten gifstoffen afscheiden, die voor mens en dier gevaarlijk zijn. Je kunt ziek worden als je het water binnenkrijgt. Algenbloei maakt zwemwater daardoor tijdelijk ongeschikt. Ze zijn echter onmisbaar voor ons voortbestaan. Cyanobacteriën zijn een heel oude levensvorm. Zo’n drie miljard jaar geleden begonnen cyanobacteriën via fotosynthese de atmosfeer van zuurstof te voorzien, een atmosfeer die tot die tijd voornamelijk bestond uit koolzuurgas, stikstof en waterdamp. Zonder die zuurstof zou het leven zoals we dat nu kennen, zich onmogelijk hebben kunnen ontwikkelen. Voor onze planeet zijn ze dus van groot belang. Zo staan ze aan de basis van de voedselketen. Daarnaast produceren ze zo’n 50% van de totale zuurstof op aarde en nemen ze enorme hoeveelheden koolstofdioxide op uit de atmosfeer, waardoor ze het broeikaseffect helpen afremmen. 

 

06_142_dsc9507_oscillatoriawve.jpg__1920x1080_q85_crop_subsampling-2.jpg

Blauwalg heeft een slechte naam, maar is onmisbaar voor ons bestaan.

Niet allemaal groen

De meeste microben zijn kleurloos, behalve algen. Dat komt omdat ze vol zitten met pigment dat ze nodig hebben voor hun fotosynthese. Veel algensoorten hebben een groen pigment. Blauwalgen krijgen hun kleur van twee soorten pigment waarmee ze de lichtenergie vangen: een blauw pigment (cyaan) en een groen pigment. Daarnaast zijn er ook goud-, bruin- en roodalgen. Zij gebruiken andere soorten pigment om andere golflengten van het licht op te vangen. En omdat verschillende soorten andere golflengten van het licht gebruiken, concurreren ze niet met elkaar en kunnen veel verschillende algensoorten als fytoplankton naast elkaar bestaan. 

Haematococcus pluvialis1920x1080.jpg

Het pigment in de roodalg Haematococcus pluvialis komt via kleine kreeftachtigen in flamingo’s terecht en kleurt hun veren roze.

Flamingo-roze

En net zoals algen water helemaal groen kunnen kleuren, kunnen ze dat ook in andere kleuren. Een bekend voorbeeld zijn de knalroze meren in de Zuid-Amerikaanse Atacamawoestijn. Maar hetzelfde gebeurt soms ook dichterbij huis. Zo kleurde tijdens een hittegolf in 2017 een plas op Texel, genaamd Wagejot, compleet roze . De Wagejot is een kwelplas. Het wordt gevoed door grondwater dat onder druk van de naastgelegen Waddenzee omhoog gestuwd wordt. Door de droogte en hoge temperaturen was het zoutgehalte in de plas ongekend hoog, vergelijkbaar met de zoutmeren in de Atacama. Deze extreme omstandigheden zijn voor veel organismen dodelijk, maar sommige soorten gedijen. Waaronder Dunaliella salina, een micro-alg uit dezelfde orde als de alg die flamingo’s in de Atacama hun roze kleur geeft. Dunaliella is een halofiel (‘salina’ is Latijn voor zout) en groeit dus goed bij extreem zoute omstandigheden. Een hoog zoutgehalte gaat veelal gepaard met veel zon, zoals ook nu het geval is bij Wagejot. Om zich tegen de intense UV-straling te beschermen, maakt deze groenalg grote hoeveelheden rood pigment aan, genaamd bètacaroteen. Bètacaroteen is een antioxidant en wordt door ons lichaam omgezet in vitamine A. D. salina is daardoor een populair voedselsupplement en cosmetische toevoeging. 

Roze plas_nieuwsbericht_micro-algen_1920x1080.jpg

De alg Dunaliella salina kleurde in 2017 het Texelse Wagejot knalroze.

Het groene goud

Algen worden ook wel ‘het groene goud’ genoemd. De biotechnologische toepassingsmogelijkheden zijn namelijk eindeloos. Algen hebben alleen zonlicht en CO2 nodig om te groeien, en reproduceren zich supersnel. Zonder het milieu te vervuilen. Algen zijn op grote schaal te kweken zonder dat je daar kostbare landbouwgrond voor opgeeft. Zo produceren ze CO2-neutraal bio-ethanol, een alternatief voor het malariavaccin, duurzame olie om mee te koken, maar maken ze ook zwaar vervuild mijnwater schoon. Ze  verminderen  ook de methaanuitstoot in de veesector, en kunnen van de algenresten biologisch asfalt gemaakt worden. Nu is algenkweek nog relatief duur, maar de commerciële haalbaarheid is een kwestie van tijd. Onderzoekers maken grote stappen in het ontdekken van mogelijkheden om algen grootschaliger, efficiënter en goedkoper te produceren.