Sauver le varech à travers la science

Les agriculteurs américains peuvent s'attendre à payer environ 1 $ le pied pour la corde inoculée avec des graines de varech. Le rendement est en moyenne de 4 livres de varech mature par pied, qui ne fait pas environ 50 cents la livre, selon Lindell. «Je ne connais aucune autre industrie agricole ou aquaculture où le coût des semences peut représenter jusqu'à 50% des revenus de l'agriculteur», dit-il avec un moqueur.

Par rapport à d'autres pays-agrippants d'algues, l'Amérique est une valeur aberrante. La corde de semence coréenne est vendue pour 5 cents le pied et donne 30 livres par pied, selon Jang K. Kim, professeur au Département des sciences marines de l'Université nationale d'Incheon en Corée du Sud. En Chine, le ratio de coûts de la chaîne de graines est similaire, car le gouvernement subventionne cette industrie, selon les scientifiques.

Spores élevées sélectivement, à la demande

Une fois que le tissu Sorus arrive au Lindell's Laboratory à Woods Hole, les boutures sont grattées avec une lame de rasoir, trempées dans de l'iode et isolées dans de l'eau de mer stérile. Chaque couvoir aux algues aux États-Unis – il y a environ une douzaine – les activités d'un processus de désinfection similaire, qui est coûteux pour les petites entreprises; Une technicienne estime qu'elle engage entre 3 000 $ et 5 000 $ en frais d'assainissement annuels.

Lorsque le tissu Sorus est propre, les scientifiques de Lindell le séchent pendant la nuit, puis la plongent à nouveau dans de l'eau de mer stérile, ce qui a incité le tissu à libérer ses spores. Ceux-ci se transforment en gamétophytes – terne et touffes plumeux, mâles et femelles – qui sont sélectionnés pour les traits souhaités, puis élevés pour créer des zygotes (œufs fécondés) qui se développent en graines de varech (ou, techniquement, des sporophytes juvéniles). L'utilisation de gamétophytes pour les semences au lieu du tissu Sorus marqué sauvage diminuerait considérablement les coûts, car l'utilisation de gamétophytes ne nécessite aucune désinfection et ils peuvent être élevés pendant plusieurs saisons.

« [Gametophytes] Permettez-nous de faire ce que les éleveurs et les plantes d'animaux font depuis des millénaires maintenant – faites une croix d'une paire à laquelle nous pouvons alors vérifier une certaine valeur », explique Lindell.« Nous pouvons mesurer – combien de temps est cette lame? À quel point est-il doux? Résiste-t-il à haute température?

Chaque saison de récolte au cours des cinq dernières années, son laboratoire a mesuré ces croix pour 30 à 50 traits, créant une énorme quantité d'informations pour l'élevage de générations futures commercialement attrayantes – et pour la restauration potentielle du varech sauvage un jour. Le laboratoire publie toutes ses informations reproductrices sur Sugar Kelp Base, un site Web open source pour les chercheurs mondiaux d'algues.

En Asie, la sélection sélective est courante en mariculture et c'est pourquoi les rendements peuvent être quatre à six fois plus grands que dans les fermes américaines. Mais ces dernières années, les rendements de l'Asie ont été liés, peut-être en raison d'un manque de diversité génétique après 50 générations de reproduction des mêmes lignes génétiques de varech.

Au lieu de cela, l'approche de sélection génomique de Lindell permet à son équipe de conserver la diversité génétique tout en sélectionnant des traits spécifiques. Ils ont également travaillé en étroite collaboration avec l'Université Cornell et le département américain de l'agriculture, empruntant des techniques de connexion croisée de l'agriculture terrestre. «Au cours des cinq dernières années, nous avons pu réaliser des réalisations qui ont pris les pays asiatiques 30 ou 40 ans à accomplir», explique Lindell.

Quelle est la chose n ° 1 pour laquelle ils se reproduisent? «Le rendement. Et le n ° 2 est le rendement. Et le n ° 3 est probablement le rendement», explique Lindell en riant. «Le plan d'affaires et les projections de chaque agriculteur sont basés sur le rendement. Chaque amélioration de 10% du rendement produit probablement une amélioration de 5% de ses résultats.»

L'augmentation du rendement fait partie de l'objectif de la subvention Mariner. Actuellement, le rendement à la ferme américaine moyen est d'environ 4 livres par pied. Jusqu'à présent, l'équipe de Lindell a pu tripler ce rendement en moyenne, dans l'espoir d'isoler une tension qui peut produire 25 livres par pied, approchant des rendements de la Chine et de la Corée du Sud. Lindell envisage également des traits de varech comme une forte saveur d'umami, ou des lames plus épaisses qui les rendent plus faciles à utiliser comme enveloppements pour la nourriture, ou une capacité à résister à la prédation par d'autres organismes marins.

La création de gamétophytes, dit Lindell, permet aux agriculteurs d'algues de devenir «l'orchestrateur de votre propre symphonie en ce qui concerne la saison de plantation des algues. Vous pouvez le commencer aussi tôt ou aussi tard que vous le souhaitez.» Les producteurs pourraient chronométrer leur propre plantation, au lieu d'attendre que le varech sauvage mûrit et produise des tissus de sorus – et ils auraient une saison de croissance plus longue et donc un rendement plus important.

Les gamétophytes signifient également moins de temps de pépinière. Actuellement, commencer par le tissu Sorus marqué sauvage nécessite environ 50 jours pour produire des «cordes» de varech – des traces de graines de varech cultivées dans une pépinière jusqu'à ce qu'elles soient prêtes à se déployer dans une ferme. Avec des gamétophytes, ce temps est coupé à environ 30 jours. De plus, les agriculteurs peuvent choisir des cépages en fonction de leurs traits, similaires à la façon dont les producteurs de pommiers sélectionnent pour la saveur, la couleur, la justice ou d'autres qualités.