Το μεθάνιο είναι ένα βραχύβιο αλλά ισχυρό αέριο του θερμοκηπίου και ο δεύτερος μεγαλύτερος παράγοντας που συμβάλλει στην κλιματική αλλαγή μετά το διοξείδιο του άνθρακα. Η πλειονότητα των ανθρωπογενών εκπομπών μεθανίου προέρχεται από την κτηνοτροφία. Περίπου το 70% των εκπομπών μεθανίου από τον γεωργικό τομέα προέρχεται από την εντερική ζύμωση – οι εκπομπές δηλαδή αερίων από μηρυκαστικά ζώα όπως τα βοοειδή γαλακτοπαραγωγής και κρεατοπαραγωγής.
Υπάρχουν περίπου 1 δισεκατομμύριο βοοειδή σε όλο τον κόσμο, οπότε η μείωση του μεθανίου που παράγεται από την εντερική ζύμωση των ζώων, είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος για τη μείωση των συνολικών εκπομπών μεθανίου. Όμως, οι περισσότερες εναλλακτικές λύσεις, όπως η αλλαγή της διατροφής των αγελάδων σε πιο εύπεπτη τροφή ή η προσθήκη περισσότερου λίπους, δεν είναι οικονομικά αποδοτικές. Μια μελέτη του 2015 πρότεινε ότι η χρήση φυκιών ως πρόσθετο στην κανονική τροφή των βοοειδών θα μπορούσε να μειώσει την παραγωγή μεθανίου, αλλά η έρευνα αυτή έγινε μόνο σε εργαστήριο.
Σε μια πρόσφατα δημοσιευμένη μελέτη, ο Ερμίας Κεμπρεάμπ, καθηγητής Επιστήμης των Ζώων και Διευθυντής στο Παγκόσμιο Κέντρο Τροφίμων στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας και η Μπριάνα Ρόκ, ερευνήτρια στον τομέα Βιολογίας των Ζώων στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, στο Ντέιβις, έδειξαν ότι η χρήση κόκκινων φυκιών (Asparagopsis) ως συμπλήρωμα ζωοτροφών μπορεί να μειώσει τόσο τις εκπομπές μεθανίου όσο και το κόστος των τροφών αυτών, χωρίς να επηρεάσει την ποιότητα του κρέατος
Τα μηρυκαστικά ζώα, όπως οι αγελάδες, τα πρόβατα και οι κατσίκες, μπορούν να χωνέψουν φυτικές ύλες που είναι δύσπεπτες για τον άνθρωπο και τα ζώα με απλό στομάχι, όπως οι χοίροι και τα κοτόπουλα. Αυτή η μοναδική ικανότητα πηγάζει από το στομάχι των μηρυκαστικών- το οποίο αποτελείται από τέσσερα διαφορετικά τμήματα- ένα από τα οποία περιέχει μια σειρά από διαφορετικά μικρόβια που ζυμώνουν την τροφή και τη διασπούν σε θρεπτικά συστατικά.
Η διαδικασία αυτή παράγει επίσης υποπροϊόντα που δεν προσλαμβάνει ο οργανισμός της αγελάδας, όπως διοξείδιο του άνθρακα και υδρογόνο. Τα μικρόβια που παράγουν μεθάνιο, τα λεγόμενα μεθανογόνα, χρησιμοποιούν αυτές τις ενώσεις για να σχηματίσουν μεθάνιο, το οποίο ο οργανισμός της αγελάδας αποβάλλει.
Οι επιστήμονες ανέλυσαν για πρώτη φορά αυτό το πρόβλημα σε μια μελέτη του 2019, την πρώτη τέτοια έρευνα που διεξήχθη σε βοοειδή και όχι σε εργαστήριο.
«Σε εκείνη την εργασία, δείξαμε ότι η συμπλήρωση της τροφής των γαλακτοπαραγωγών αγελάδων με περίπου 284 γραμμάρια φύκια την ημέρα, μείωσε τις εκπομπές μεθανίου έως και 67%», γράφουν οι ερευνητές σε άρθρο τους στο The Conversation που αναδημοσιεύει το Wolrd Economic Forum. Ωστόσο, τα βοοειδή που έτρωγαν αυτή τη σχετικά μεγάλη ποσότητα φυκιών κατανάλωναν λιγότερη τροφή. Αυτό μείωσε την παραγωγή γάλακτος – ένα σαφές μειονέκτημα για τους γαλακτοπαραγωγούς.
Η νέα τους μελέτη προσπάθησε να απαντήσει σε διάφορα ερωτήματα που θα ήταν σημαντικά για τους κτηνοτρόφους.
«Θέλαμε να δούμε αν μπορούμε να αποθηκεύσουμε τα φύκια για έως και τρία χρόνια, αν τα μικρόβια που παράγουν μεθάνιο στο στομάχι των αγελάδων θα προσαρμοστούν στα φύκια καθιστώντας τα αναποτελεσματικά και αν ο τύπος της διατροφής που έτρωγαν οι αγελάδες, επηρέαζαν την ικανότητα των φυκιών να συμβάλλουν στη μείωση των εκπομπών μεθανίου. Επίσης, χρησιμοποιήσαμε λιγότερα φύκια από ό,τι στη μελέτη του 2019», γράφουν οι συγγραφείς της μελέτης.
Καλύτερη ανάπτυξη με λιγότερες ζωοτροφές
Για τη μελέτη, οι ερευνητές πρόσθεσαν από 42 έως 85 γραμμάρια φύκια ανά ζώο καθημερινά για 21 εβδομάδες. Όπως είναι φυσικό, τα ζώα χρειάστηκαν λίγες μέρες για να συνηθίσουν τη γεύση των φυκιών. Τα βοοειδή απελευθέρωσαν πολύ περισσότερο υδρογόνο – έως και 750% περισσότερο- κυρίως από το στόμα τους, καθώς ο οργανισμός τους παρήγαγε λιγότερο μεθάνιο. Το υδρογόνο έχει ελάχιστες επιπτώσεις στο περιβάλλον. Τα συμπληρώματα φυκιών δεν επηρέασαν τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα των ζώων.
«Διαπιστώσαμε επίσης ότι τα φύκια που είχαν αποθηκευτεί σε καταψύκτη για τρία χρόνια, διατήρησαν την αποτελεσματικότητά τους και ότι τα μικρόβια στο πεπτικό σύστημα των αγελάδων δεν προσαρμόστηκαν στα φύκια με τρόπο που να εξουδετερώνει τις επιδράσεις τους», αναφέρουν οι επιστήμονες στο άρθρο τους.
Κατά τη διάρκεια του πειράματος, τα ζώα χωρίστηκαν σε τρεις ομάδες οι οποίες ακόλουθησαν τρεις διαφορετικές διατροφές. Οι μερίδες αυτές περιείχαν διαφορετικές ποσότητες αποξηραμένων χόρτων, όπως αλφάλφα και σανό σιταριού, τα οποία αναφέρονται ως ζωοτροφές. Τα βοοειδή μπορούν επίσης να καταναλώνουν φρέσκο γρασίδι, δημητριακά, μελάσα και υποπροϊόντα, όπως φλοιό αμυγδάλου και σπόρους βαμβακιού.
Επειδή η παραγωγή μεθανίου στο στομάχι του μηρυκαστικού αυξάνεται με την άνοδο των επιπέδων ζωοτροφών στη διατροφή των αγελάδων, οι ερευνητές ήθελαν να δουν αν τα επίπεδα ζωοτροφών επηρεάζουν την ικανότητα των φυκιών να μειώνουν τον συνολικό σχηματισμό μεθανίου.
Οι εκπομπές μεθανίου από τα βοοειδή που ακολουθούσαν διατροφή με υψηλή περιεκτικότητα σε ζωοτροφές μειώθηκαν κατά 33% έως 52%, ανάλογα με το πόσο φύκια κατανάλωναν. Οι εκπομπές από τα βοοειδή που ακολουθούσαν διατροφή με χαμηλή περιεκτικότητα σε ζωοτροφές, μειώθηκαν κατά 70% έως 80%. Αυτή η διαφορά μπορεί να αντανακλά χαμηλότερα επίπεδα ενός ενζύμου που εμπλέκεται στην παραγωγή μεθανίου στα έντερα των βοοειδών που τρέφονται με δίαιτες χαμηλής περιεκτικότητας σε φυτικές ίνες.
Ένα άλλο σημαντικό εύρημα της μελέτης, είναι ότι τα βοοειδή που κατανάλωναν ζωοτροφή με φύκια, αύξησαν το σωματικό τους βάρος έως και κατά 20%, συγκριτικά με εκείνα που έτρωγαν συμβατική ζωοτροφή. Αυτό το όφελος θα μπορούσε να μειώσει το κόστος παραγωγής για τους κτηνοτρόφους, καθώς θα χρειαζόταν να αγοράζουν λιγότερες ζωοτροφές.
Οι επιστήμονες δεν μπορούν να πουν με βεβαιότητα γιατί η σίτιση των βοοειδών με συμπληρώματα φυκιών τα βοήθησε να αυξήσουν το βάρος τους. Ωστόσο, προηγούμενες έρευνες έχουν δείξει ότι ορισμένοι μικροοργανισμοί του στομάχου του μηρυκαστικού, χρησιμοποιούν το υδρογόνο που δεν συμβάλλει πλέον στην παραγωγή μεθανίου, για να παράγουν θρεπτικά συστατικά υψηλής ενεργειακής πυκνότητας, τα οποία η αγελάδα μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιήσει για την ανάπτυξή της.
«Όταν μια ομάδα καταναλωτών δοκίμασε κρέας από βοοειδή που εκτράφηκαν στη μελέτη μας, δεν εντόπισε καμία διαφορά στην υφή ή τη γεύση του κρέατος», ανέφεραν οι επιστήμονες.
Η εμπορευματοποίηση των φυκιών ως πρόσθετο ζωοτροφών για βοοειδή θα περιλάμβανε πολλά βήματα. Πρώτον, οι επιστήμονες θα πρέπει να αναπτύξουν τεχνικές υδατοκαλλιέργειας για την παραγωγή φυκιών σε μεγάλη κλίμακα, είτε στον ωκεανό είτε σε δεξαμενές στην ξηρά. Επιπλέον, θα πρέπει να λάβουν έγκριση από την εκάστοτε Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων.
Οι αγρότες και οι κτηνοτρόφοι θα μπορούσαν επίσης να κερδίσουν χρήματα από τη μείωση των εκπομπών των βοοειδών τους. Οι κλιματολόγοι θα πρέπει να παρέχουν οδηγίες για την ποσοτικοποίηση, την παρακολούθηση και την επαλήθευση της μείωσης των εκπομπών μεθανίου από τα βοοειδή. Τέτοιοι κανόνες θα μπορούσαν να επιτρέψουν στους κτηνοτρόφους να κερδίσουν πιστώσεις από προγράμματα αντιστάθμισης εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα σε όλο τον κόσμο.
ΠΗΓΗ: We Forum
www.ertnews.gr
Εύη Τσιριγωτάκη