L'industria dell'alga kelp nel Maine sta attraversando una fase di rapida espansione, con produzioni destinate all'alimentazione, alla cosmetica e agli additivi per fertilizzanti. Tuttavia, i costi elevati rappresentano un ostacolo significativo per i nuovi coltivatori, che fino ad oggi hanno dovuto operare senza strumenti affidabili per analizzare le spese e pianificare investimenti strategici. Un gruppo di ricerca composto da scienziati della Kelson Marine di Portland e dell'Università del Maine ha sviluppato un modello economico innovativo che potrebbe trasformare radicalmente l'economia di questa promettente forma di acquacoltura marina.
Il sistema messo a punto dai ricercatori rappresenta l'analisi dei costi più completa e dettagliata mai realizzata per la coltivazione offshore di kelp negli Stati Uniti. Lo strumento integra numerose variabili specifiche di ciascuna operazione: condizioni oceaniche e meteorologiche del sito, caratteristiche di crescita delle diverse specie di kelp, tipologie e dimensioni delle imbarcazioni, configurazioni del personale, tecnologie impiegate nelle operazioni quotidiane e infrastrutture costiere disponibili. La capacità di considerare simultaneamente tutti questi fattori permette di valutare come diverse scelte progettuali e operative interagiscano tra loro, influenzando la redditività complessiva.
Per validare il modello, il team guidato da Zach Moscicki, ingegnere oceanico della Kelson Marine, ha simulato un'ipotetica fattoria di kelp zuccherina estesa su 1000 acri (circa 400 ettari), situata a circa 19 chilometri dalla costa in acque profonde 100 metri. Questi parametri riproducono le condizioni estreme del Golfo del Maine, dove le coltivazioni sono completamente esposte alle onde generate dalle tempeste di nord-est. Una fattoria progettata semplicemente per minimizzare i costi di costruzione e massimizzare la produzione avrebbe un costo di 2618 dollari per tonnellata di kelp fresco, una cifra che rende economicamente insostenibile l'attività per molti operatori.
Le strategie più efficaci individuate dal modello includono l'installazione di linee di coltivazione più profonde, l'utilizzo di attrezzature meccanizzate per la semina e la raccolta, la trasformazione del kelp direttamente a bordo delle imbarcazioni in una sospensione liquida facilmente trasportabile, e la selezione ottimale di dimensioni e tipologie di imbarcazioni. Queste modifiche non sono intuitive e dimostrano come approcci apparentemente vantaggiosi possano in realtà aumentare i costi attraverso vie indirette. Come spiega Moscicki, lo strumento permette di navigare accuratamente tra i molteplici compromessi associati a ogni decisione, evitando miglioramenti troppo limitati che potrebbero ridurre i costi in un'area ma aumentarli altrove o diminuire la produzione attraverso percorsi indiretti ma interconnessi.
La ricerca, pubblicata sulla rivista scientifica Algal Research, è stata condotta in collaborazione con scienziati dell'Università del New Hampshire, del Woods Hole Oceanographic Institute e di Vertical Bay Maine. Il finanziamento è stato fornito da Conscience Bay Research, The Builders Initiative e attraverso fondi federali per l'anno fiscale 2024, ottenuti grazie ai senatori statunitensi Susan Collins e Angus King tramite la Small Business Administration. Il progetto ha inoltre utilizzato strumenti di analisi strutturale sviluppati nell'ambito del programma ARPA-e MARINER del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, dedicato alla ricerca sulle macroalghe come risorsa energetica.
Secondo Damian Brady, professore di scienze marine all'Università del Maine, l'aspetto più interessante di questo nuovo modello è che rappresenta l'analisi dei costi più completa e dettagliata della coltivazione offshore di kelp negli Stati Uniti fino ad oggi, e questo tipo di analisi ci aiuta a identificare i punti critici dove gli investimenti tecnologici possono rapidamente modificare l'equazione costi-benefici. L'iniziativa si inserisce in un più ampio sforzo dell'ateneo per sostenere ed espandere la blue economy del Maine, il complesso di industrie che utilizzano le risorse oceaniche per promuovere la crescita economica proteggendo al contempo l'ambiente.
I coltivatori di kelp del Maine e di altre regioni interessati a far analizzare le proprie operazioni con questo strumento possono contattare direttamente i ricercatori. L'accessibilità del modello rappresenta un elemento fondamentale per favorire la diffusione delle pratiche più efficienti e accelerare la transizione verso un'acquacoltura marina economicamente sostenibile. Le prospettive future includono l'applicazione del sistema a diverse specie di alghe e a condizioni ambientali variabili, con l'obiettivo di costruire un database sempre più ricco di scenari ottimizzati che possa guidare lo sviluppo di questo settore emergente lungo tutta la costa atlantica nordamericana.