Novel nutrient-dense food sources: A comparison of macroalgae and bivalves withconventional land-based agriculture and animal production

Abstract

Continued and expanded use of current agricultural food sources and production methods are not only insufficient to sustain a human population expected to reach 9.8 Billion by 2050, but also will prevent achievement of the goal set by the Paris Agreement to limit the increase in global temperature to below 2 degrees Celsius above pre-industrial levels. Novel sources and methods of economically, ecologically, and ethically produced nutrient-rich food are therefore necessary in order to provide future global food security while lowering greenhouse gas emissions and preserving environmental biodiversity and stability. To sustain future life on earth there needs to be a drastic change in how human food and animal feed is grown and produced. Three dimensional underwater aquaculture farms consisting of various species of macroalgae and shellfish can provide higher yields and more nutrient dense food than conventional land-based agriculture. This model of regenerative mariculture presents a carbon-negative solution to reversing climate change and protecting and restoring ocean habitats, while preserving terrestrial biodiversity, sparing natural resources, and mitigating environmental run-off and unethical animal food production. Various species of macroalgae and bivalve mollusks particularly of interest for human exploitation and commercialization were searched in the scientific literature and examined for their chemical composition and compared to corresponding terrestrial alternatives to assess their potential of reducing nutritional deficiency in general and at-risk populations, as well as extent to which they may contribute to the nutrition of future generations.

Die fortgesetzte und erweiterte Nutzung der derzeitigen landwirtschaftlichen Nahrungsquellen und Produktionsmethoden reicht nicht nur nicht aus, um eine Bevölkerung zu versorgen, die bis 2050 voraussichtlich 9,8 Milliarden Menschen erreichen wird, sondern wird auch verhindern, dass das im Pariser Abkommen festgelegte Ziel erreicht wird, den Anstieg der globalen Temperatur auf unter 2 Grad Celsius gegenüber dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen. Neue Quellen und Methoden für wirtschaftlich, ökologisch und ethisch erzeugte nährstoffreiche Lebensmittel sind daher notwendig, um die zukünftige globale Ernährungssicherheit zu gewährleisten, gleichzeitig die Treibhausgasemissionen zu senken und die biologische Vielfalt und Stabilität der Umwelt zu bewahren. Um das zukünftige Leben auf der Erde zu erhalten, muss sich die Art und Weise, wie menschliche Lebens- und Futtermittel angebaut und produziert werden, drastisch ändern. Dreidimensionale Unterwasser-Aquakulturen, die aus verschiedenen Arten von Makroalgen und Muscheln bestehen, können höhere Erträge und nährstoffreichere Nahrungsmittel liefern als die konventionelle landgestützte Landwirtschaft. Dieses Modell des regenerativen Marikulturbaus stellt eine kohlenstoff-negative Lösung für die Umkehrung des Klimawandels und den Schutz und die Wiederherstellung der Lebensräume der Meere dar, während gleichzeitig die irdische Biodiversität erhalten, die natürlichen Ressourcen geschont und der umweltbedingte Abfluss und die unethische Produktion von tierischen Lebensmitteln abgeschwächt werden. Verschiedene Arten von Makroalgen und Muscheln, die für die menschliche Nutzung und Vermarktung besonders interessant sind, wurden in der wissenschaftlichen Literatur recherchiert und auf ihre chemische Zusammensetzung untersucht und mit entsprechenden Landalternativen verglichen, um ihr Potenzial zur Verringerung des Nährstoffmangels in der allgemeinen und den Risikopopulationen sowie das Ausmaß, in dem sie zur Ernährung künftiger Generationen beitragen können, zu bewerten.