藻类和浮萍的经济学

随着世界人口增长到100亿，如何养活每一个人，同时保护环境，并普遍提高生活水平是一个难题。没有一个单一的答案是足够的。但是Gal Hochman和Ruslana Rachel Palatnik讨论了“水生植物经济学:藻类和浮萍的案例”中的一个可能的谜题 (资源经济学年度评论, 14: 555-577).他们开始:

水生植物生长在淡水、沿海海水或开阔的海洋中，是许多食物网的起点。这项调查集中在三个这样的植物:微藻，海藻(或大型海藻)，浮萍(MSD)。虽然微藻是一种光合水生生物，但海藻和浮萍是水生植物。然而，为了简单起见，我们称它们为水生植物。这些植物大多作为人类食物和动物饲料直接消费；然而，在药品和化妆品、纺织品、生物肥料/生物刺激剂以及生物包装产品和应用中，它们的消费量要小得多。MSD有相当大的潜力成为生物经济中一个重要的参与者，作为植物蛋白和其他生物化学原料的来源
对于生物油和生物燃料，各种高价值的生物产品，以及碳封存的可行来源。

MSD的比较优势是比陆地植物高得多的生物质生产率(卡索尼等人，2020年)，同时不争夺土地或淡水(帕拉特尼克和齐尔伯曼，2017年)。重要的是，MSD比陆基生物质生产具有更高的光合效率，并且在捕获碳方面更有效(Packer 2009年，Duarte等人2017年)。此外，MSD可以在不使用抗生素、化肥和杀虫剂的情况下高效种植(Golberg等人，2020a)，全球MSD生物质种植潜力可以维持该行业的快速增长。例如，到2054年，海藻的离岸种植潜力可以提供多达四分之一的预测植物蛋白需求(Lehahn等人，2016年)。大约0.3%的海洋表面就足以产生相当于全球农业年产量的生物量(Bjerregaard等人，2016年)。

对肉类、鱼类和奶制品的需求正在飙升，尤其是在发展中国家快速增长的中产阶级中(GFI 2021)。在传统农业中生产这些产品需要消耗大量的土地、水和杀虫剂，并产生数十亿吨的温室气体。商业捕鱼可能是不可持续的，过度捕捞使鱼类种群濒临灭绝或受到威胁。乳制品生产也产生了一系列的负外部性。因此，MSD种植是一种双重红利，可以显著应对人类的主要挑战:粮食安全和气候变化。

2019年，MSD产品和应用的市场价值约为200亿美元(FAO 2021)。对可持续生物产品和应用的需求不断增长，这可能会极大地扩大市场。此外，碳定价可能会极大地加剧对MSD的需求。

在全球经济背景下，这些市场很小。乐观主义者会认为这一事实意味着巨大的增长空间，而悲观主义者会说增长空间很小，因为所有这些关于潜在好处的谈论都是一种巨大的高估。作者认为，新的农产品有一条发展路径:它从依赖收获野生产品开始，然后转向种植产品，再进一步转向基于科学的关于种植和潜在用途的见解。对于微藻、海藻(“大型海藻”)和浮萍来说，从收获野生产品到种植的转变才刚刚开始，对种植和使用的科学见解也处于非常早期的阶段。但仅举几个例子，如果微藻可以用作生物燃料的基础，如果海藻和浮萍可以用作动物饲料，这些应用可以在未来几十年内极大地改变陆地农业面临的限制。