Mikrolevät
Mikrolevät eli planktonlevät ovat mikroskooppisen pieniä suolaisen- ja makeanveden vesistöissä eläviä leviä. Mikroleviin kuuluu suuri määrä erilaisia lähinnä yhteyttäviä ja suurimmaksi osaksi yksisoluisia eliöitä.[1] Mikrolevät liikkuvat veden liikkeiden mukana joten niiden katsotaan olevan planktisia eliöitä.[2]
Mikrolevät ovat maapallon pääasiallinen tuottajalajisto. Ne yhteyttävät energiaa auringon valosta fotosynteesin avulla sekä tuottavat yhteyttäessään happea, ja elinkaarensa aikana ravintoketjuun ravinto-aineita. Mikrolevät kasvavat sekä valossa että pimeässä. Pimeässä kasvavat mikrolevät saavat energiansa käyttämästään hiililähteestä.
Kalojen sisältämät omega-3-rasvahapot ovat mikrolevien ravintoketjuun tuottamia.[1]
Luokittelu
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Mikroleviin kuuluu lajeja esitumallisista (Monera), alkueliöistä (Protista) sekä viherlevistä (Chlorophyta).
Kasviplanktonsystematiikan mukaan siihen kuuluvat ryhmät Cyanophyta - syanobakteerit eli sinilevät, Cryptophyta - nielulevät, Dinophyta - panssarilevät, Chromophyta - ruskeat levät (mm. kulta- ja piilevät), Euglenophyta - silmälevät sekä Chlorophyta - viherlevät.[3]
Mikroleviin kuuluvien lajien lukumäärä vaihtelee 25 ja 40 tuhannen välillä.[1]
Mikrolevät, biosfääri ja ravintoketju
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Mikroleviin kuuluvat lajit vastaavat yli puolesta maapallolla tapahtuvasta yhteyttämisestä ja täten yhteyttämällä tuottuvasta energiasta. Mikrolevät ovat merellisen ravintoketjun perusta ja ne ravitsevat valtamerien ekosysteemit lähes kokonaan.[4]
Ilmakehän hapesta valtaosa eli noin puolet on mikroleviin kuuluvien merellisten kasviplanktonien tuottamaa. Merien ja järvien elämä on riippuvainen mikrolevistä, koska ne ovat ravintoketjun pohjalla.[1]
Mikrolevät toimivat myös merkittävänä hiilinieluna. Mikrolevät vastaavat noin puolesta maapallolla tapahtuvasta hiilen sitomisesta, eli niiden kautta sitoutuu valtaosa ilmakehän hiilidioksidista. Näin ne vaikuttavat myös maailmanlaajuiseen ilmastoon.[5] Mikrolevät voivat olla joko autotrofeja, heterotrofeja tai miksotrofeja niiden käyttämästä hiililähteestä riippuen. Autotrofi käyttää hiililähteenä hiilidioksidia, heterotrofi orgaanista hiiltä ja miksotrofit molempia riippuen elinympäristön olosuhteista.
Itämeren myrkylliset Nodularia-mikrolevät
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Itämeressä kasvavien, mikroleviin kuuluvien Nodularia-syanobakteerian aiheuttamat massaesiintymät, ns. "sinileväkukinnot" ovat myrkyllisiä. Niissä oleva maksamyrkky on nimeltään nodulariini. Aphanizomenon-levän kukinnat voivat olla myrkyllisiä järvissä, mutta Itämeressä sen ei ole todettu olevan myrkyllinen.[6]
Mikrolevien viljely
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Mikrolevien viljely alkoi 1800-luvun loppupuolella, ja viljely teollistui toisen maailmansodan aikana Japanissa chlorella-levällä ruokapulan lievittämiseksi.
Vuosittain mikroleviä viljellään kymmeniä tuhansia tonneja.[1] Mikrolevien kaupallinen (>1 ha) biomassan tuotanto keskittyy neljään lajiin: Spirulina (Arthrospira platensis), Chlorella vulgaris, Dunaliella salina ja Haematococcus pluvialis.[7]
Mikrolevien teollisessa viljelyssä käytetään matalatuottoisempien avoimien altaiden tai kourujen sijaan suljettuja järjestelmiä, joissa olosuhteet ovat steriilit tai muuten muiden eliöiden kasvua rajoittavat.[8]
Viljellyt mikrolevät soveltuvat osin ihmisravinnoksi tai tuotantoeläinten rehuksi.
Viljellyistä levistä valmistetaan paljon ravintolisäaineita, esimerkiksi beetaglukaania, vitamiineja, kuten karotenoideja, välttämättömiä rasvahappoja kuten EPA ja DHA, tai levät puristetaan annoksiksi sellaisenaan.[8]
Mikrolevistä valmistetaan myös pigmenttejä.
Viljeltyjen lohien rehussa lihan punaiseksi värjäämiseen käytettävästä astaksantiinista osa on viljelmillä kasvatetuista mikrolevistä peräisin.[1] Leväperäinen astaksantiini on myös hyväksytty monissa EU-maissa ja Yhdysvalloissa käyttöön elintarvikkeissa ja ravintolisänä.[8]
Mikroleväviljelmät soveltuvat myös hiilidioksidin sitomiseen päästöistä ja jätevesien puhdistamiseen.[8]
Mikrolevät ja öljyntuotanto
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Mikrolevien avulla on myös mahdollista tuottaa auringonvalosta ja mineraaleista biodieseliä. Mikroleviin pohjaava biodieseltuotanto ei kuitenkaan vielä ole hinnoiltaan kilpailukykyinen.
Mikroleväviljelmän vuotuinen öljyntuotto voi tuotettavan öljyn ominaisuuksista riippuen nousta 58-136 kuutioon hehtaarilta, yli kymmenkertaiseksi maalla kasvaviin öljykasveihin verrattuna. Mikrolevien käyttöä laajamittaisessa öljyntuotannossa rajoittavat kuitenkin nykyiset viljelytekniikat ja niiden rajoitettu skaalautuvuus.[8]
Katso myös
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Lähteet
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- ↑ a b c d e f Facts On Algae (html) Research On Microalgae Portal. Wageningen University and Research Centre. Viitattu 20.3.2010. (englanniksi)
- ↑ Valtion ympäristöhallinto: Mikrolevät eli planktonlevät Valtion ympäristöhallinnon verkkopalvelu. 4.9.2009 (Päivitetty). Viitattu 20.3.2010. (suomeksi)
- ↑ Valtion ympäristöhallinto: Planktonlevien luokittelu Valtion ympäristöhallinnon verkkopalvelu. Viitattu 12.02.2012. (suomeksi)
- ↑ Mike Carlowicz: NASA Satellite Detects Red Glow to Map Global Ocean Plant Health (html) 28.05.2009. US National Aeronautics and Space Administration. Arkistoitu 10.4.2021. Viitattu 21.3.2010. (englanniksi)
- ↑ Pedro Cermeño: The role of phytoplankton in the carbon cycle (pdf) www.projects.eu.com. Viitattu 12.2.2012. (englanniksi)
- ↑ Sinilevien myrkyllisyys, Valtion ympäristöhallinnon yhteinen verkkopalvelu, http://www.ymparisto.fi/default.asp?node=14947&lan=fi suomeksi
- ↑ IEA Bioenergy: Annual Report 2010
- ↑ a b c d e Teresa M. Mata, António A. Martinsa, Nidia. S. Caetano: Microalgae for biodiesel production and other applications: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, January 2010, nro Volume 14, Issue 1, s. 217-232. Elsevier Ltd.. 10.1016/j.rser.2009.07.020 Artikkelin verkkoversio. Viitattu 20.3.2010. (englanniksi)
Aiheesta muualla
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- Heli Rimppi: Leväbiomassan tuotanto energiatarkoituksiin: Teknologian nykytila, haasteet ja mahdollisuudet Suomen olosuhteissa, Lappeenrannan teknillinen yliopisto, Teknillinen tiedekunta, kandidaatintyö, Lappeenrannassa 7.1.2009 (Arkistoitu – Internet Archive) (pdf)
- Satu Nokkonen: Tulevaisuuden valkuaisinnovaatiot, Hyönteiset ja mikrolevät, Hämeen ammattikorkeakoulu HAMK, Hämeenlinna, 6.6.2017