ВОДОРОСЛИ БЕЛОГО МОРЯ: ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Морские водоросли представляют собой ценное сырье, из которого получают целый ряд веществ,
необходимых для пищевой, химической и фармацевтической промышленности. Среди них в первую очередь
следует назвать органические соединения йода, монит, агар и многое другое. Кроме того, в традиционном сельском
хозяйстве Поморья они используются в качестве удобрения для огородов.
Для начала остановимся на ламинарии, или морской капусте, использование которой было начато
еще в 1980-х гг. Ламинарии используются для производства маннита и альгината натрия [1]. Кроме того,
эта водоросль незаменима для питания, благодаря повышенному содержанию йода, недостаток которого
провоцирует известные нарушения здоровья в северных районах. Подчеркнем, что усвоение этого элемента
из морской капусты на 70% выше, чем при использовании медицинских препаратов. Вторым по величине запасов
видом Белого моря является фукус. Эта водоросль служит источником альгината натрия и, самое главное,
кормовой крупки для животноводства. Дело в том, что водорослевый корм – не заменитель сена или других грубых
либо сочных кормов, а очень ценный диетический и лечебный продукт. В пищевой рацион животных и птиц
его включают по потребности, как добавление к основному корму. В условиях Севера в отдельных местностях,
где в почве недостаточно минеральных веществ, наблюдается зимнее минеральное голодание сельскохозяйственных
животных, чаще у молодняка. Это негативно влияет на здоровье и отражается на продуктивности. В таких случаях
использование водорослевого корма приобретает огромное значение. В приморских районах водоросли
скармливаются животным свежими или в виде силоса, а в местах, удаленных от морского побережья, – сушеными,
в виде водорослевого сена и кормовой крупки. Наконец, третьим важным видом водорослей
Белого моря можно назвать анфельцию, из которой изготавливают агар. Это вещество необходимо
как в пищевой (естественный источник желатина), так и в медицинской промышленности
(изготовление питательных сред для культивирования микроорганизмов) [1].

Кроме очевидной ценности морских водорослей с точки зрения практического применения, существует
и конкретная, рыночная стоимость данного сырья. В зависимости от вида выпускаемой водорослевой продукции,
 Статья подготовлена в рамках научно-исследовательского проекта «АКВАРЕЛЬ – использование водных ресурсов в энергетике»
программы приграничного сотрудничества Европейского инструмента соседства и партнерства «Карелия».
ее качества и конъюнктуры мирового рынка цена 1 кг сырой продукции колеблется в пределах 1.5-2 долл. США,
технического альгината – 4-5 долл., особо чистого альгината – до 100 долл. за 1 кг, каррагенана высокого
качества – 250-300 долл. При этом они остаются относительно постоянными и даже имеют тенденцию к повышению
благодаря устойчивому спросу на эту продукцию в пищевой, кондитерской, парфюмерной, фармацевтической,
кожевенной, бумажной, текстильной, лакокрасочной и многих других отраслях промышленности [2].
Как можно видеть, морские водоросли достаточно ценный продукт и они могут быть использованы
в самых разных областях. С другой стороны, добывать морские водоросли достаточно сложно [2]. К примеру,
ламинария растет только под водой, и добывать ее можно либо драгами, либо выкашивать заросли со шлюпок.
Простой расчет стоимости работ по добыванию ламинарий показывает, что бригада из трех человек за 4 месяца
работы при средней заработной плате в 30 тыс. руб. обойдется в 360 тыс. Исходя из опыта работы по добыче
данного вида водорослей можно предположить, что общее количество добытого продукта, по самым
оптимистичным прогнозам, составит около 1-1.5 т в день. Соответственно, учитывая стоимость сырой
продукции, за сезон бригада заработает около 4 млн руб. Казалось бы, выгода очевидна. Однако если мы учтем
стоимость доставки водорослей к ближайшей шоссейной дороге и последующую транспортировку к месту
продажи, то вышеуказанная сумма «похудеет» как минимум на 1.5-2 млн. В итоге мы получаем прибыль около
1.5 млн руб за сезон, а если взять в расчет различные налоги, то около 700 тыс. руб. Можно сказать, что добыча
ламинарии на Белом море достаточно выгодный бизнес, но не будем забывать, что мы показали идеальный
сценарий. Главная проблема, с которой столкнулись, в частности, создатели ферм по выращиванию
мидий, – это конкуренция. Скорость роста как водорослей, так и морских беспозвоночных на севере на несколько
порядков ниже скорости роста данной продукции на юге. К примеру, для выращивания товарной продукции
в Юго-Восточной Азии достаточно одного года, тогда как у нас – минимум три года. Таким образом, данный вид
бизнеса в условиях севера России будет неконкурентоспособен.
Теперь стоит остановиться еще на двух вариантах использования морских водорослей в промышленности,
которые, возможно, более выгодные с экономической точки зрения. Первый вариант – это применение водорослей
в качестве удобрения. Использование морских растений для удобрения имеет многовековую давность. Известно,
что в монастырском хозяйстве на Соловецких островах водоросли употреблялись для удобрения лугов и огородов.
Еще и сейчас в тех многих поморских селах, где преобладают песчаные почвы, удобряют землю морскими
растениями. В некоторых приморских странах водорослями удобряют почву в виноградниках, на полях, лугах
и в огородах. Морские растения вносят в почву необходимые минеральные соединения и разнообразные
микроэлементы. При распаде водорослей развиваются бактериальные процессы и повышается температура почвы.
Картофель, выращенный на земле, удобренной водорослями, долгое время противостоит осенним заморозкам,
и ботва его остается зеленой даже тогда, когда на соседних, неудобренных, участках она уже почернела и увяла.
Удобрения из водорослей разрыхляют почву, хорошо сохраняют влагу и вносят с собой азотоусвояющие бактерии,
которые увеличивают плодородие почвы. Морские растения разлагаются быстрее, чем навоз, и не засоряют почву
ни семенами сорных растений, ни спорами паразитных грибков, ни личинками вредных насекомых. Практикой
установлено, что при удобрении почвы морскими растениями урожаи луговых трав, картофеля и других овощей
удваиваются и даже утраиваются. В Японии, США и других странах из морских водорослей получают тысячи тонн
калийной соли, которую используют для удобрения. Человечество накопило огромный опыт использования
морских растений в сельском хозяйстве в качестве корма и удобрений. И в том и в другом велика потребность
на Севере. Поэтому широкое применение беломорских водорослей откроет здесь большие возможности
для развития сельского хозяйства. В настоящее же время применение водорослей и морской травы в сельском
хозяйстве северного края еще весьма ограничено.
Второй вариант использования морских водорослей, на котором стоит остановиться, – это биоэнергетика.
Водоросли могут быть преобразованы в биотопливо несколькими способами. Брожение
(анаэробное сбраживание) – самый распространенный, в его результате получаются этанол и метан. Второй
вариант – пиролиз (нагрев без доступа кислорода), который дает бионефть («зеленый бензин»). Водоросли давно
считаются потенциальным источником биологического топлива. Несколько компаний занимаются созданием
этих растений в масштабе, достаточном для проведения экспериментов, но не в промышленных объемах.
При этом специалисты полагают, что конечная цена нового топлива будет слишком высокой.
В настоящее время стоимость производства биотоплива составляет 4.3 тыс. долл. за переработку
1 т водорослей. При существующих затратах на сбор и переработку водорослей производство биодизеля
является неэффективным для Республики Карелия. Основная проблема заключается в получении водорослей
в больших количествах по низкой цене. Сбор водорослей представляет собой очень трудоемкий процесс.
Для того чтобы запустить прибыльное биоэнергетическое производство нужно как минимум 2 млн т влажного
сырья. Таким образом, рентабельность производства этанола или биогаза из водорослей будет полностью
зависеть от эффективности процесса. Особая трудность в том, что ламинарии на 60-70% состоят из воды
и необходимо приложить огромные усилия для их высушивания, что требует дополнительных затрат и энергии.
Это одна из основных причин, почему водоросли рассматривают в качестве отдельного ресурса биомассы.
А теперь самое главное. Для использования морских водорослей в качестве удобрений и в биоэнергетике
возможен альтернативный, гораздо менее затратный способ заготовки сырья – сбор его из штормовых выбросов.
В недавнем прошлом этот способ практиковался, по крайней мере, в Кандалакшском заливе. В течение года
на берега Белого моря выбрасывается около 100 тыс. т донных растений. Местное население выбирает из выбросов
анфельцию, небольшую часть фукусов и ламинарий, остальное громадное количество растений не находит
никакого применения и сгнивает. Стоит подчеркнуть, что именно частичное перегнивание водорослей делает
штормовые выбросы особенно ценными для удобрения почвы и получения биогаза, то есть нет необходимости
ждать, когда морская трава перегниет – этот процесс уже частично прошел.
Широкому применению этого метода заготовки водорослей препятствует то, что штормовые
выбросы Белого моря исследованы еще крайне мало. До сих пор они в основном изучались с научной
точки зрения для получения информации о видовом составе. В связи с этим наша группа
предприняла попытку изучить запасы штормовых выбросов в двух районах Белого моря – губе Чупа
(самый крупный беломорский фьорд) и о-ва Соностров Лоухского района Республики Карелия.
В результате было установлено, что средняя толщина слоя выбросов в Чупинской губе составляет
59 ± 8 мм, на мористом побережье о-ва Соностров – порядка 120 мм. В составе выбросов в пределах губы Чупы
преобладают фукусы. Помимо фукусов, в выбросах присутствует анфельция и зеленая водоросль кладофора.
Общий запас северного берега губы составляет 125 т, южного – 199 т. Таким образом, общий запас штормовых
выбросов губы Чупа оценивается в 324 т. Интересно, что от входного устья до устья реки Пулонга, примерно
половина длины губы, запас штормовых выбросов составляет около 321 т, а дальше было найдено только
94 т, то есть основная часть выбросов расположена ближе к морю.
В выбросах острова Соностров в основном отмечена ламинария, и общий запас составил всего лишь 2 т.
Достаточно небольшое количество штормовых выбросов связано с тем, что берега острова в основном скалистые
и выбросы не имеют возможности скапливаться на берегу: их тут же смывает приливная или штормовая волна [2].
Если мы рассчитаем экономическую выгоду запасов именно губы Чупа, то окажется, что из 324 т
штормовых выбросов можно получить около 40.5 т сухой товарной продукции. Следовательно, общий запас губы
Чупы, по предварительным оценкам, составляет 400 тыс. евро. Тем не менее, по предварительным расчетам,
в настоящий момент использование водорослей для производства энергоресурсов также экономически невыгодно.
При этом основную роль в отсутствии рентабельности заготовки и переработки водорослевого
сырья играет высокий удельный вес энергетической составляющей в себестоимости продукции,
которая имеет постоянную тенденцию к удорожанию.
На наш взгляд, остается только один экономически выгодный путь использования запасов водорослей
Белого моря. Это применение штормовых выбросов в качестве удобрений. При этом данный вид продукции будет
востребован по всему Северо-Западу России с его бедными почвами и рискованным земледелием. Дополнительным
аргументом может служить относительно небольшое расстояние от Белого моря к ближайшим районам региона.
Для успешного развития эксплуатации этого вида продукции необходимо выполнение следующих шагов:
 дальнейшее исследование запасов штормовых выбросов Белого моря с особым упором
на сезонном аспекте и мониторинге;
 проведение экспериментов по применению штормовых выбросов в сельском хозяйстве;
 широкая рекламная компания о полезности использования штормовых выбросов в качестве удобрений.

И.Н.Бахмет
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
Институт биологии КарНЦ РАН
С.В.Тишков
кандидат экономических наук, младший научный сотрудник
Институт экономики КарНЦ РАН

 

ТЕХНОЛОГИЯ ПЛАНТАЦИОННОГО ВЫРАЩИВАНИЯ МАКРОФИТОВ В БАРЕНЦЕВОМ МОРЕ: МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ НАПРАВЛЕННОСТЬ