Emisiile provenite de la aproape 1,5 miliarde de vite din lume reprezintă o sursă majoră de metan, un puternic gaz cu efect de seră. Acum, cercetătorii din California și din alte părți experimentează cu alge marine ca aditiv dietetic pentru vaci care își pot reduce dramatic producția de metan.

Temperatura de dimineață de primăvară din nordul Californiei, fără ieșire la mare, avertizează cu privire la un incipient scorcher, dar turma mică de vaci de lapte piebald care locuiesc aici sunt prea curioase ca să le pese. La apropierea unui om necunoscut, ei se îndreaptă din hambar în soarele deja pedepsitor, purtându-se unul de altul pentru a-și înclina capul peste gard. Unele sunt alb-negru, altele maro; toate au o pereche de urechi galbene numerotate. Unii sunt mai asertivi decât alții. Unul reușește să-și întindă gâtul lung suficient de mult încât să mă lingă pe toată lungimea antebrațului meu.

„Acesta este Ginger”, explică purtătorul lor, Breanna Roque, în vârstă de 27 de ani. Un student absolvent în știința animalelor la Universitatea din California, Davis, Roque monitorizează totul, de la rațiile alimentare ale animalelor la celulele somatice din laptele lor - indicatori de inflamație sau stres. „Internii au numit-o. Ea este superstarul nostru. ”

Ghimbirul este una dintre cele 12 vaci Holstein care participă la un experiment realizat de profesorul de știință animală al lui Roque, Ermias Kebreab, în ​​ceea ce privește reducerea emisiilor de metan de la animale, suplimentându-și dietele cu un anumit tip de alge marine. Metanul este un puternic gaz cu efect de seră, cu aproximativ 30 de ori mai multă putere de captare a căldurii pe termen scurt decât dioxidul de carbon. Numai în California, 1,8 milioane de vaci de lapte, împreună cu un număr mai mic de bovine de carne, emit 11,5 milioane de tone metrice de dioxid de carbon echivalent în fiecare an - până la 2,5 milioane de mașini.

În S.U.A., animalele domestice contribuie cu 36% din metanul pe care oamenii îl fac să fie introdus în atmosferă.

Imensitatea acestor numere, în parte, i-a motivat pe parlamentarii din California să adopte o lege pentru reducerea emisiilor de metan și a altor „poluanți climatici” de scurtă durată cu 40% sub nivelurile din 2013 până în 2030. Consiliul pentru resurse aeriene din California a dispus ulterior majoritatea reducerilor în noua lege care va veni din industria laptelui. Alte reduceri vor proveni din devierea deșeurilor organice de la depozitele de deșeuri și eliminarea emisiilor fugare asociate operațiunilor de petrol și gaze.

Studiul UC Davis va contribui la un depozit global de cunoștințe cu privire la modul de a limita metanul produs de „fermentarea enterică” - procesul digestiv în camera superioară a stomacului unui rumegător, sau rumen, unde microbii predigestează fibre și amidon, eliberând gaze atunci când eructează. și expiră. Este „una dintre câteva opțiuni din diferite etape de dezvoltare care par să aibă potențialul de a reduce metanul [enteric] cu 30% sau mai mult”, spune Ryan McCarthy, consilier științific la Consiliul Resurselor Aeriene.

Experimentele lui Kebreab cu aditivi pentru alge marine în hrana pentru bovine au depășit acum această cifră de 30%, cu un tip de alge care reduce metanul enteric cu peste 50%. În lupta pentru încetinirea schimbărilor climatice, astfel de reduceri nu sunt o chestiune mică: numai în Statele Unite, animalele domestice - inclusiv bovine, oi, capre și bivoli - contribuie la 36% din metanul pe care oamenii îl pun în atmosferă, potrivit către SUA agenție de protecție a mediului.

poate

Oamenii de știință Ermias Kebreab au studiat modul de reducere a emisiilor de metan de vacă de mai bine de un deceniu. Gregory Urquiaga/UC Davis

Cercetătorii din întreaga lume lucrează la problema metanului animalelor. În trecut, oamenii de știință au încercat să amestece microbii din cangurul producător de metan cu conținut redus de metan în microbii intestinului bovin, crescând selectiv vaci mai puțin gazoase. Cercetătorii au încercat, de asemenea, să vaccineze pentru a suprima „metanogenii” - bacteriile care transformă carbonul și hidrogenul în metan în rumen. (Ultima idee a fost un pic ca încercarea de a dezvolta un vaccin antigripal care să funcționeze în fiecare an, în fiecare colț al lumii. „Erau prea mulți metanogeni diferiți”, spune Kebreab. „Nu am putut să-l calibrăm pentru toți . ”)

Aditivii pentru hrana animalelor au arătat mai multe promisiuni. În urmă cu trei ani, Alexander Hristov, cercetător la Universitatea Penn State, a realizat o reducere cu 30% a metanului enteric prin sărarea furajelor pentru rumegătoare cu o substanță numită 3-nitrooxipropanol sau 3NOP (substanța așteaptă în prezent aprobarea FDA). Kebreab crede că algele marine s-ar putea dovedi a fi o soluție și mai bună. Un originar din Eritreea care a venit în S.U.A. după ce a lucrat în Regatul Unit și Canada, cercetătorul de 45 de ani lucrează la această problemă de 15 ani. „Mi-a luat aproape întreaga carieră”, spune el.

În hambarul de cercetare de la UC Davis, Roque deschide o pungă mare de folie pentru a dezvălui pumni de alge uscate de culoarea cărămizilor vechi: Asparagopsis, care încă degazează oceanul - pești și sulf cu note strălucitoare de iod. Internii au măcinat pâlcurile și le-au turnat în găleți portocalii. Roque îmbracă mănuși de latex pentru a amesteca algele uscate cu melasă pentru a produce o pantă vâscoasă strălucitoare pe care vacile o găsesc evident delicioasă. Gustul este esențial: un studiu din Marea Britanie care a adăugat curry pentru a se hrăni într-un rumen de vacă simulat părea promițător până când vacile din viața reală au refuzat să mănânce curry.

„Sunt destul de pretențioși”, spune Roque. Animalele furajere trebuie să sorteze hrana de otrăvurile potențiale din pășune. „Dacă dau peste ceva necunoscut, îl vor evita”.

Fermierii din Grecia antică și din Islanda secolului al XVIII-lea își pășeau în mod deliberat vacile pe plaje.

Patru dintre vaci mănâncă un amestec de lucernă și fân, puternic înțepenit cu amestecul de alge marine-melasă. Încă patru vor mânca același furaj, cu mai puține alge adăugate. Restul sunt grupul de control - vor mânca furaje simple, fără aditivi deloc. Roque a petrecut aproape două săptămâni dresând vacile despre cum să-și acceseze propriile dane de hrănire specifice, atașându-le pe fiecare cu un transponder care permite vacii să deschidă o ușă electronică la jgheabul ei individual. Nu toate vacile nu au funcționat cu programul. Unul, mare, cu mască neagră, Holstein îl împinge în mod repetat pe vecina ei mai mică și mai conformă, în afară de ușa deschisă a danei sale. Vaca mai mică obligă de fiecare dată. Roque bate pe nas vaca mai îndrăzneață și se retrage, dar nu pentru mult timp.

„Mănâncă exact același lucru”, spune Roque, puțin exasperat. În padoc ca și în pășune, „iarba este cu adevărat întotdeauna mai verde”.

Când termină de mâncat, sunt ademeniți de picătura unui „cookie cookie” pentru a vizita un compartiment în care un instrument, la fel ca un etilotest, analizează emisiile lor. „Au auzit că a scăpat și a venit”, spune Roque. „Încercăm să-i aducem pe fiecare acolo de trei ori pe zi”. Fiecare vacă poartă un inel la ureche care transmite un cod de identificare împreună cu analiza respirației către o bază de date. Roque și Kebreab pot vizualiza rezultatele pe computerele și smartphone-urile lor.

Uitați-vă la modul în care oamenii de știință măsoară metanul de la vaci. (Credit: UC Davis)

Rezultatele au depășit așteptările tuturor, inclusiv ale lui Kebreab. Studiul său de trei luni despre Ginger și cohorta ei a constatat că spionarea rațiilor obișnuite ale vacilor cu un anumit tip de macroalge marine, în special, Asparagopsis, reduce metanul enteric cu 58%. Mai mult decât alte alge marine, Asparagopsis conține compuși care inhibă producția de metan sau CH4 și întrerup procesul prin care carbonul și hidrogenul se leagă împreună.

„Nu ne așteptam la aceste numere în dozele pe care le-am folosit”, spune Kebreab. Producția de lapte s-a menținut constant sau a crescut. Un grup de degustători nu a detectat nicio diferență între diferitele lapte de vacă.

Nu există nimic nou despre vacile care mănâncă alge, notează Joan Salwen, un om de știință al mediului de la Universitatea Stanford, care a introdus oamenii de știință UC Davis în soluția de alge marine și a format un organism nonprofit, Elm Innovations, pentru a ajuta la concentrarea și finanțarea cercetării. „Vacile mănâncă ce este disponibil”, spune ea. În California, mănâncă coji de migdale; în Georgia, mănâncă semințe de bumbac. Dovezi documentate atestă faptul că fermierii din Grecia antică și din Islanda secolului al XVIII-lea își pășeau în mod deliberat vacile pe plaje.

De fapt, a fost un fermier obișnuit care s-a lovit de ideea de a suplimenta hrana vacilor cu alge marine - nu pentru climă, ci pur și simplu pentru sănătatea generală a animalelor sale. Pe malul Insulei Prințului Edward din Canada, Joe Dorgan a observat că vacile sale înconjurate de plajă au rămas însărcinate mai repede și au produs mai mult lapte decât vacile sale pășunute în interior. Când s-a retras din agricultura de lapte în 2011, a lansat o nouă afacere, North Atlantic Organics, pentru a pune la dispoziție agricultorii din interiorul țării care își pășesc vacile în timpul anotimpurilor de hrană săracă.

Deoarece pare să promoveze producția de lapte, cura de alge marine ar putea prinde și în alte state lactate.

Când Dorgan a dorit date pentru a-și comercializa produsul, a abordat un om de știință în domeniul mediului, pe nume Rob Kinley, care se afla atunci la Universitatea Dalhousie din Nova Scoția. În 2014, Kinley și colegul său Alan Fredeen au analizat diferite soiuri de alge marine spălate pe plaje, amestecate in vitro cu microbiota galbenă, pentru valoarea lor nutrițională și impactul asupra sănătății asupra rumegătoarelor. Dar, fiind oameni de știință din domeniul mediului, Kinley spune: „Ce se întâmplă dacă?” Posibilitățile sunt întotdeauna în viziunea noastră periferică ”. Cu un interes în modul în care toate furajele pentru animale afectează metanul enteric, aceștia și-au măsurat eșantioanele și pentru producția de metan.

Kinley a descoperit în testele sale de laborator că algele ar putea reduce producția de metan cu până la 16%. „Aceasta a fost scânteia pentru a aprofunda căutarea algelor mai puternice”, spune el.

ȘI PE YALE E360

Putem salva oceanele cultivându-le? Citeste mai mult.

În acest moment, Kinley s-a mutat în Australia, unde a mers să lucreze la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO). În parteneriat cu Universitatea James Cook și Meat and Livestock Australia, Kinley a început examinarea diferitelor alge marine pentru impactul lor asupra emisiilor de metan de la animalele rumegătoare. Acest proces a dezvăluit Asparagopsis ca algă anti-metanogenă la alegere. Dar Kinley avertizează rapid că nu crește din abundență pe toată planeta. Dacă apare ca o soluție globală la metanul enteric, va trebui cultivat.

Ceea ce nu este, argumentează Kinley, un lucru rău. Cultivarea algelor marine preia excesul de azot și dioxidul de carbon dizolvat din apele oceanului; cultivarea ei ar putea crea noi economii în regiunile sărace. Cercetătorii încă trebuie să-și dea seama cum ar funcționa acest lucru. „Nu există o profunzime a cunoașterii în cultivarea Asparagopsis folosind vreo metodă”, spune Kinley.

Asparagopsis de la sol, un tip de algă, care poate reduce emisiile de metan de vacă cu până la 50% atunci când este adăugat în furaje. Gregory Urquiaga/UC Davis

„Din câte știm”, spune Salwen, „acest supliment, dacă se dovedește în toate testele pe animale, ar putea fi oferit în toate sistemele de producție a animalelor despre care știm”. Vacile crescute cu pășuni care mănâncă în principal iarbă ar putea avea suplimentul adăugat în apa lor sau în lingurile de sare.

Chiar dacă industria lactatelor din California s-a luptat din răsputeri împotriva a ceea ce fermierii considerau inițial o reglementare oneroasă, cel puțin unii fermieri de lapte sunt tentativ entuziaști cu privire la aditivii pentru alge marine. „Metanul este o indicație a unei ineficiențe a digestiei animalelor”, spune Jonathan Reinbold, manager al programului de sustenabilitate pentru Organic Valley, o cooperativă de peste 1.800 de fermieri de lapte, inclusiv 35 din California. „Dacă puteți crește eficiența digestiei unei vaci cu 5%, puteți elimina 5% din terenul pe care îl utilizați pentru producția vacilor. Poate reveni la negru sau poate fi folosit pentru cultivarea altor tipuri de alimente. ”

ȘI PE YALE E360

Ce cauzează creșterea recentă a emisiilor de metan? Citeste mai mult.

Și pentru că pare, de asemenea, să promoveze producția de lapte, vindecarea algelor ar putea ajunge în alte state lactate fără multe reglementări climatice. McCarthy, California Air Resources Board, vede un viitor pentru alge marine care să stimuleze producția de lactate în țările în curs de dezvoltare. Reinbold își imaginează că se răspândește în SUA companiei sale de cooperare.

„Dacă beneficiile sunt reale și au sens financiar, de ce nu am folosi întreaga cooperativă de 1.800 de fermieri de lapte?” Spune Reinbold. "Sperăm cu siguranță că așa este."

Corecție, 2 iulie 2018: O versiune anterioară a acestui articol declara în mod incorect că cercetătorii monitorizează celulele somatice din sângele vacilor ca parte a experimentului lor de aditivi pentru alge marine. Ele măsoară celulele somatice din laptele vacilor.

Judith Lewis Mernit scrie despre energie, mediu și justiție socială din Los Angeles, California. Lucrarea ei a apărut în High Country News, The Atlantic, Sierra și Audubon. Este editor care contribuie la presa din Los Angeles, Capital & Main. Găsiți-o pe Twitter ca @judlew. Mai multe despre Judith Lewis Mernit →