Feeds:
Inlägg
Kommentarer

Posts Tagged ‘metangas’

Här kommer ett fint vykort från Askölaboratoriet, fältstation vid Stockholms universitets Östersjöcentrum. Forskaren Florian Roth berättar i en kort film om hur växthusgaser, metan och koldioxid inte bara läpps ut genom olika mänskliga aktiviteter, som flyg och biltrafik, utan också från grunda områden i Östersjöns skärgårdar. Hans forskning fokuserar på att undersöka om Östersjöns grunda miljöer kan vara speciella ”hot spots”för produktionen av metan och koldioxid.

1 Forskning om växthusgaser 20200515

När vi tar oss ut i vattnet iförda vadarbyxor såhär års och står där och trampar på en mjuk sedimentbotten med mycket organiskt material kanske det stiger upp små bubblor från botten. Det är troligen metangas som produceras när bakterier bryter ner det organiska materialet, tillsammans med havsborstmaskar och musslor som också lever nere i bottensedimentet.

2.1 utsläpp från bottenmiljön

Enter Figuren visar hur mycket mer en botten med ett rikt djurliv producerar av metangas än en djup Östersjöbotten där djuren saknas på grund av av syrebrist. Bilden är från artikeln ”Methane fluxes from coastal sediments are enhanced by macrofauna” som publicerats i Scientific Reports volume 7 (artikel nummer 13145) 2017.

Frisättning av metan från sediment varierar mycket beroende på årstid. De högsta utsläppen sker först under våren och sedan igen på sensommaren och beror delvis på förändringar i tillväxt och på temperatur i vattnet och i sedimentet. Utsläppen av metan ökar och är större inom intervallet 10–16 ° C och är lägre vid låga vintertemperaturer i sedimentet, dvs mellan 4–9 ° C.  Detta skulle kunna hänga samman med lägre biologisk aktivitet, både av djur som lever nere i sedimentet och bakteriernas aktivitet att bryta ner organiskt material. Men om vintern varar länge och den grunda viken täcks av is kan metangasen ansamlas under isen. Knackar man hål på isen så kan metangas slippa ut och den är lättantändlig!

På fältstationen ute på Askö finns utmärkta förutsättningar för att undersöka produktionen av växthusgaser i olika miljöer under året.

Här kommer husbåten till god användning. Där kan utrustningen som samlar in vattnet för analys placeras ovanför botten och analysutrustningen stå skyddad inne i det lilla huset. Det känns lyxigt som fältbiolog att få ha både tak över huvudet och skydd mot vinden. Det hör inte till vanligheterna.

4 husbåten som flytande plattform 202005

Flytande forskning. Notera vassbältet i bakgrunden.

Genom att det är en husbåt kan den flyttas till en annan lokal för att undersöka hur det fungerar på en annan bottentyp. Det finns också goda möjligheter att undersöka hur metangasproduktionen förändras under olika årstider.

2 bubblor från sedimentet

Vad är det som bubblar upp här? Luktar det prutt är det svavelväte…men det kan också vara metangas…

Det är inte alltid som bubblorna som stiger upp ur vattnet består av växthusgaser. Under den varma perioden på året kan istället primärproduktionen av fintrådiga alger och tång tillsammans med rotade vattenväxter dominera vad som produceras. Då är det istället ett överskott av syre som bildas vid primärproduktionen och som bubblorna som stiger till ytan innehåller.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Den gröna tarmalgen Ulva intestinalis, visar tydligt hur bubblor av syrgas kan bildas en solig dag.

Mycket av koldioxiden som finns i vattnet binds in i både alger och rotade vattenväxter och lagras i vävnaden. En vanlig art i Östersjön, som har den största lagringskapaciteten är bladvass, Phragmites australis, med sina tjocka rotstockar. På bilden av husbåten syns ett vassbälte bakom husbåten där provtagningen av vattnet sker i denna studie. Men även andra fleråriga arter som blåstång och rödalgen kräkel, Furcellaria lumbricalis, lagar också in kol under längre perioder. Och ålgräs, Zostera marina, lagrar in stora mängder kol i sina rötter.

5 Vassrotstockar kol lagring 20200515

Vassens långa rötter. Den som undrar vad namnet kommer från behöver bara känna på rotspetsen. Aj!!

Stora vassbälten är en miljö där lagring av koldioxid kan ske samtidigt som metangas kan bildas och lämna vattnet och avges till luften/atmosfären. Resultaten från Florians forskning på Askölaboratoriet kommer att bidra till en ökad kunskap om dessa komplexa processer i grunda miljöer under olika årstider.

Read Full Post »

I ett nytt forskningsprojekt undersöker Fredrik Åkerman och Leo Wezelius, om det går att minsks kors metangasutsläpp genom att blanda in torkade rödalger i kraftfodret. Arbetet sker i det nystartade företaget Volta Greentech, som vi berättat om tidigare på Tångbloggen.

Ett pressat exemplar av en gametofyt av Asparagopsis taxiformis

Precis som hos många rödalger har Asparagopsis taxiformis en komplicerad livscykel med två helt olika stadier. Tetrasporofyt stadiet ser så annorlunda ut att det var en egen art som länge gick under ett annat namn, nämligen Falkenbergia hillebrandii. Detta stadium bildar små, ca 2 cm ljust röda tofsar med få förgreningar.

2 Asparagopsis taxiformis livscykel

Bilden på han-och honfametofyten är från Teneriffa där den växer ganska grunt på klipporna.

De två stadierna hos Asparagopsis taxiformis, gametofyt och tetrasporofyt kräver olika dygnslängd och optimala temperaturer för sin produktion och tillväxt. Forskning har också visat att olika stammar (material från olika havsområden) har skilda temperatur och dygnslängder).

De pågående provodlingarna av rödalgen sker i en källarlokal vid Norr Mälarstrand i Stockholm. Projektet sker i samverkan med Värtaverket, som producerar koldioxid, som kommer att tillsättas i odlingskolvarna för att öka tillväxten hos Asparogopsis taxiformis och binda in koldioxiden.

Odling i kolv av tetrasporofyt stadiet som sedan skördas och frystorkas till ett pulver.

Den aktiva föreningen är bromoform, som Asparagopsis taxiformis visat sig producera i stora mängder. Studier i Australien har visat att kor som får frystorkade alger som innehåller bromoform släpper ut mindre metan. Men det behövs mer studier på hur bromoform påverkar kornas matsmältning, dvs deras tarm- och magbakterieflora. En annan fråga är att eftersom bromoform i höga halter är cancerogent och att tidigare undersökningar visat att små mängder kan hittas i mjölk, så kommer ytterligare studier att krävas för att undersöka detta närmare. Asparagopsis, som många andra rödalger innehåller också andra polybromerade och polyklorerade föreningar och dessutom höga halter jod. När det gäller jod finns gränsvärden satta för kor och dessa får inte överstigas.

Ytterligare frågor gäller hur länge t.ex. effekten av att tillsätta torkade Asparagopsis i kraftfodret fungerar. Kors magar har ett mycket rikt mikroorganismsamhälle, med en massa bakterier som med tiden kan anpassa sig så att metangas produktionen inte längre begränsas.

1983 publicerade Forskningsrådsnämnden en större utredning för att ta rätt på förutsättningar för algodling i svenska havsområden och på land. Sedan dess har de ekonomiska och tekniska förutsättningar förändrats medan de naturliga förutsättningarna knappast förändrats.

6 forsknigsrådsnämden 1983

Att odla Asparagopsis taxiformis, en främmande art för svenska havsområden, på land t.ex. någon stans på västkusten ställer till ett antal extra problem när odlingen skall skalas upp. Att gå från odling i små kolvar med bubbling av koldioxid och där det mesta kan kontrolleras till stora bassänger där havsvatten tillförs och näring och temperatur varierar under året är inte enkelt.  Algodlingen kommer att kräva tillförsel av ljus, värme och salter för att optimera tillväxten. Genom att ta in naturligt havsvatten finns risken att andra alger kommer in och tar över i odlingen. Eftersom Asparagopsis är en främmande, introducerad art, både i Medelhavet, på Kanarieöarna (bland annat Teneriffa) och utmed den Irländska kusten och har bedömts som en invasiv art, kommer det troligtvis krävas speciella åtgärder för att rena vattnet innan det släpps ut. Tångbloggen kommer att följa projektet med stort intresse och rapportera vad som händer till våra läsare.

 

Read Full Post »

Tångbloggen vill uppmärksamma en studie av studenter på Kungliga Tekniska Högskolan om att få svenska kor att släppa ut mindre metangaser genom att blanda in en rödalg i kornas foder. Arten det handlar om heter Asparagopsis taxiformis, och är en rödalg, INTE ett sjögräs! Vi repeterar: Sjögräs är arter som t.ex. ålgräs, (Zostera marina) med rötter och blommor, kärlväxter som lever i vattnet. De är lika svåra att smälta för en kossa som gräset på land om de skulle blandas in i deras mat. Och sjögräs skulle fortfarande göra att kossorna producerade en massa metangas. Sjögräs innehåller inte heller höga halter bromerade föreningar, som många makroalger gör.

Rödalgen Asparagopsis taxiformis, förekommer i tropiska till tempererade hav. Tångbloggen skrev om denna alg i höstas när jag besökte Teneriffa. Asparagopsis anses vara en mycket populär typ av alg. På Hawaii kallas den limu kohu. Det betyder ” den behagliga algen” och den är en traditionell ingrediens i salladen med tonfisk, sojasås, salt, grön lök och limu (alg).

Studier vid James Cook Universitet, USA visade att genom att blanda in runt en till två procent av Asparagopsis taxiformis i fodret till kor, minskade utsläppet av metangas med ca 80 procent. Flera olika arter av alger testades och det visade sig att just Asparagopsis, som innehåller stora mängder bromoform (tri-bromo-metan) och andra organiska brom- och jodföreningar, var mest effektiv.

Enligt artikeln som bland annat publicerades i Expressen planeras ett pilotprojekt för att testa att blanda in Asparagopsis i fodret på en svensk gård, under förutsättning att EU godkänner produkten som tillsats i djurfoder. Det kommer att behövas jättestora mängder av algen för att blanda in kornas kraftfoder. Om en ko dagligen ska få ca en procent av torkad rödalg och den äter ca 40 kg foder per dag totalt, så är det 0,4 kg torkad alg per ko och dag. I en besättning på 80 djur är det 32 kg dagligen och 11 680 kg per år.

Ett annat olöst problem om alla kor globalt skulle få detta tillskott i maten är att Asparagopsis taxiformis knappt odlas kommersiellt idag utan nästan enbart skördas från vilda bestånd. Med ett undantag du kan läsa om här. Detta beror delvis på att det inte är klart hur livscykeln för denna art ser ut. Det ena stadiet av Asparagopsis taxiformis ser så annorlunda ut att det beskrevs t.o.m. som en egen art, Falkenbergia hillebrandii. Detta är ett mikroskopiskt stadium som bildar tetrasporer som gror ut till Asparagopsis taxiformis, som blir ca 10 – 40 cm hög och har många buskformiga skott från ett krypande, runda stoloner som fäster mot botten med rhizoider.

Det är således en bit kvar innan det kan bli verklighet att minska kornas produktion av metangas med 4,6 procent (och globalt med 3.6 procent) genom att tillsätta denna rödalg till fodret enligt uppskattningar av KTH-baserade företaget Volta Greentech.

Read Full Post »