Slizký zázrak z hlubin oceánů – nový zdroj energie?

Představte si úplně běžného, hojně se vyskytujícího mořského živočicha. A nyní tuto svou představu rozšiřte o poznání, že jej můžete průmyslově pěstovat. Chovat a sklízet a následně využívat jako jinak nedostatkové krmivo a současně i vynikající palivo. Zní to až moc idylicky? Seznamte se se sumkou průsvitnou.

Nenápadní příslušníci podkmenu Pláštěnců (Tunicata) se vyskytují na mořském dně. Narazíte na ně ve všech světových oceánech, byť preferují chladnější severské vody. Nikdy se nestali hlavními hvězdami přírodovědného filmu o životě pod hladinou, vždy jen dotvářejí jeho kulisu.

První velká role, ve které získali na pozornosti na ně čekala až do dnešních dní. Přisedle žijící sumky průsvitné (Ciona tunicata) se totiž vyznačují mimořádnými regeneračními schopnostmi a především nevšedním vylučováním rosolovitého obalu, tuniky. Ten vytvářejí z polysacharidu, tunicinu, na který berou stavební materiál stravováním drobných vodních mikroorganismů.

Na využití a zintenzívnění přírodní produkce tunicinu sumkami se zaměřili výzkumníci z norské Univerzity v Bergenu. Pokud se je totiž rozhodnete „pěstovat“ ve velkém, můžete každoročně sklízet z jednoho metru čtverečního na dva metráky biomasy bohaté na polysacharidy.

A tak sumky rázem začínají být zajímavé i pro manažery velkých firem, kteří se jinak neradi potápějí. Na metr čtvereční mořského dna průměrně připadá 2500 až 10000 přisedlých jedinců, kteří dorůstají kontinuálně v průběhu roku, a dvě stě kilogramů hmoty prosycené vydatnými stavebními sacharidy, to už totiž stojí za hřích.

Přehlížený obyvatel moří

Šikovné sumky jsou přitom jediní známí živočichové, kteří jsou schopni produkovat celulózu. Nečiní tak nikterak složitou cestou, jen filtrují okolní vodu od mikroorganismů. V podstatě by se dalo říct, že přirozenou cestou čistí chladnou vodu fjordů a zálivů při severním pobřeží Atlantiku.

Z této užitečné skromnosti ve výběru potravy vyplývají i další netušené výhody. Tím, že se sami drží při samém spodku potravní pyramidy, nekonkurují si o zdroje živin s živočichy položenými výše v potravním řetězci. Jejich průmyslová produkce by tedy neohrozila stávající život pod hladinou.

Rozbor stavebních rosolů sumek vedl biology v Bergenu ještě k dalšímu poznání. Sumky produkují velké množství nasycených omega-3 mastných kyselin. V sušině jich mají až 60 %, mohou tedy sloužit jako ideální doplněk krmiva pro světově vyhlášené norské lososy z farem.

Po shrnutí výsledků základního výzkumu mohli vědci konstatovat, že v mořích a oceánech existuje dosud přehlížený a přesto nadmíru zajímavý živočich, který má vynikající potenciál pro rozvoj alternativních paliv a současně je využitelný i jako doplněk stravy pro rybí farmy.

Není divu, že se bergenští oceánští biologové rozhodli překročit hranice statického výzkumu, a podívat se na průmyslové využití sumek průsvitných v praxi.

Bergenský pilotní projekt

Experimentální podmořská zahrada pro sumky vznikla u pobřeží ostrova Øygarden, jen na dohled výzkumnému zařízení v Bergenu. Metodika chovu/pěstění je přitom podobná, jako u produkce jedlých druhů mušlí, především slávek mořských.

Podél fjordu ostrova byly vytvořeny malé mělké podlouhlé nádrže (tzv. fingerponds), které jsou přirozeně zaplavovány mořskou vodou. V nich jsou uchyceny plastové pylony, které vytvářejí růstovou plochu pro přisedlé sumky. Proudění vody zajišťuje přísun mikroorganismů i kyslíku, proces výroby sám je tedy poměrně nenáročný.

Sklizeň sama pak spočívá v mechanickém odstranění rosolovitého obalu, jádro těla sumek ale zůstává nadále přisedlé na pylonu, a rychle se regeneruje do původní podoby. Sklizené tuniky sumek obsahují spoustu vody, ale tu je možné snadno vymačkat na válcovém pásu. V současnosti už dokáží lidé v experimentálním zařízení odstranit 97 % vody z biomasy hned na místě.

I když jednoduchost „výroby“ působí sympaticky, Vědecká rada Norského programu pro komercializaci výzkumu a vývoje a Centrum pro transfer technologií Bergen Teknologioverføring (BTO) se stále obávalo selhání a možných rizik.

Proto nad celým projektem ustavila dozor, v podobě děkana fakulty biologie Bergenské univerzity, Christofera Troedssona, který sestavil tým odborníků, jež do roku 2014 analyzují všechny rizikové prvky. A s dotací od vlády v hodnotě 8,7 milionů norských korun (cca 25 milionů Kč) se skutečně snaží.

Sumky kontroverze zbavené

Dosavadní výsledky testů slizkým sumkám do značné míry nahrávají. Stačí se podívat na základní srovnání: rozklad celulózy na jednoduché sacharidy jako cesta k zisku bioetanolu, není dnes ve světě ničím novým. Problém je tu spíš etického rázu.

Většina produkce biolihu totiž závisí na pěstování kukuřice, která vydatně konkuruje o prostor se zemědělskou produkcí potravin. A dokud čtvrtina světa hladoví, není asi právě správné využívat ceněnou zemědělskou půdu pro výrobu pohonných hmot. Podobné je to i s dřevní biomasou. Dřevnaté biopolymery, jako je lignin, totiž najdou využití i jinde.

Sumky se však vyskytují na pobřeží prakticky celého světa, a jsou běžně dostupné. Nepotřebují žádný speciální prostor, ani specifickou péči. Stačí je jen sklízet. Odpadá tedy zmíněná kontroverze, spor mezi průmyslovou a zemědělskou potravní produkcí.

Svou roli tu hraje i množství, či spíše koncentrace dostupných polysacharidů. Z jednoho metru čtverečního je jich možné sklidit až stokrát více, než z jakékoliv jiné rostliny, pěstované na souši. Zní to fantasticky, viďte? Proč už tedy nepěstujeme sumky ve velkém?

Měřítko rozhoduje o úspěchu

Podle odborníků z Bergenské univerzity je hlavní problém v celkovém měřítku. „Pokud produkujete sto až dvě stě kilogramů využitelné biomasy z jednoho metru čtverečního, je to úžasné,“ říká Troedsson.

„Ale pořád je to málo v celkovém souhrnu. Nemůžeme konkurovat velkému poli kukuřice ani rychle-rostoucí dřevní biomase v lese, protože tito producenti pracují v kilometrech čtverečních a hektarech, zatímco my se omezujeme na jeden záliv. Pro podnikatele a zpracovatele se náš projekt stane zajímavým, až nahradíme měřítko produkovaných tun celými kilotunami. Cena za jeden kilogram využitelné biomasy je totiž pořád směšně nízká, a abychom mohli pracovat na finančně výnosné bázi, musíme zvýšit měřítko naší produkce.“