Environmental impacts and implications of tropical carrageenophyte seaweed farming

Conserv Biol. 2020 Apr;34(2):326-337. doi: 10.1111/cobi.13462. Epub 2020 Feb 20.

Abstract

Field-based cultivation of Kappaphycus and Eucheuma seaweeds is widespread across the tropics and is largely done to extract the polysaccharide carrageenan, which is used in commercial applications. Although such seaweed farming has been cited as a sustainable alternative livelihood to destructive fishing, there has not been a comprehensive review of its environmental impacts to assess its potential conservation benefit. We reviewed the peer-reviewed and industry gray literature to determine what is known about seaweed farming techniques and their impacts on local ecosystems, organisms, and ecosystem services. We identified 43 tropical or subtropical countries that are currently cultivating or have cultivated carrageenophytes. Ecosystem impacts of seaweed farming were measured directly in 33 publications with variable results. Placement of seaweed farms above seagrass beds led to reduced productivity and shoot density in 5 studies and reduced or altered meiofaunal abundance and diversity in 6 studies. On coral reefs, overgrowth of corals by farmed seaweed species was documented in 8 cases. Two studies showed changes to herbivorous fish communities in adjacent areas because seaweed farms changed the environment, whereas in 2 studies measures of overall abundance or diversity did not change. The impacts of seaweed farming may not be as destructive as some other human activities, but they should still be considered when establishing new farms or managing existing farm sites. Our findings are consistent with suggestions to mitigate impact on local ecosystems by shifting seaweed farms to deeper, sandy-bottom areas. However, some of these changes may adversely affect farmers and associated communities.

Impactos e Implicaciones Ambientales del Cultivo de Algas Marinas Carragenofitas Tropicales Resumen El cultivo de las algas marinas Kappaphycus y Eucheuma se encuentra distribuido extensamente en los trópicos y generalmente se realiza para extraer el polisacárido carragenano, el cual se usa en la industria comercial. Aunque se ha mencionado que dicho cultivo de algas marinas es una alternativa sustentable para la pesca destructiva como medio de subsistencia, no se ha realizado una revisión completa de sus impactos ambientales para evaluar su potencial beneficio de conservación. Analizamos la literatura gris y la revisada por pares sobre la industria para determinar qué se conoce sobre las técnicas de cultivo de algas marinas y sus impactos sobre los ecosistemas locales, organismos y servicios ambientales. Identificamos 43 países tropicales o subtropicales que actualmente cultivan o han cultivado carragenofitas. Medimos los impactos ambientales del cultivo de algas marinas de manera directa en 33 publicaciones con resultados variables. La colocación de granjas de algas marinas por encima de lechos de pasto marino derivó en una productividad reducida y en una densidad observada en cinco estudios. En seis estudios, esta colocación derivó en una reducción o alteración de la abundancia y diversidad de meiofauna. En los arrecifes de coral, se documentó en ocho casos la proliferación de corales por causa de las especies cultivadas de algas marinas. Dos estudios mostraron cambios en las comunidades de peces herbívoros de las áreas circundantes debido al cambio en el ambiente generado por los cultivos de algas marinas, mientras que, en otros dos estudios, las medidas de la abundancia o diversidad generalizadas no cambió. Los impactos del cultivo de algas marinas pueden no ser tan destructivos como otras actividades humanas, pero todavía deberían considerarse durante el establecimiento de nuevas granjas o durante el manejo de los sitios de cultivo existentes. Nuestros hallazgos van a la par de las sugerencias actuales para mitigar el impacto sobre los ecosistemas locales mediante la reubicación de las granjas de algas marinas a áreas más profundas con un lecho arenoso. Sin embargo, algunos de estos cambios podrían afectar negativamente a los cultivadores y a las comunidades asociadas.

Keywords: algae; algas; arrecife de coral; coral reef; environmental impact; impacto ambiental; pastos marinos; seagrass.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't
  • Review

MeSH terms

  • Agriculture
  • Animals
  • Anthozoa*
  • Conservation of Natural Resources
  • Coral Reefs
  • Ecosystem
  • Fishes
  • Humans
  • Seaweed*