Autor: Jena Wilson, student UNL in ingineria sistemelor biologice

reducerea

Agricultura din Statele Unite oferă o contribuție semnificativă la gazele cu efect de seră, reprezentând 9% din emisiile totale (APE SUA). Agricultura animală este o componentă importantă a agriculturii și contribuie la aceste emisii. În întreaga lume, agricultura animală contribuie cu 15-24% din totalul gazelor cu efect de seră din atmosferă (Fiala, 2008). În producția de carne de vită, atât operațiunile de vacă-vițel, cât și locurile de hrănire produc cantități mari din aceste gaze. Cu toate acestea, prin implementarea unor modificări simple în dieta vitelor, există mai multe modalități de a reduce numărul acestor emisii de gaze cu efect de seră.

Producția de gaze cu efect de seră și contribuția bovinelor

Gazele cu efect de seră sunt definite de Agenția pentru Protecția Mediului (EPA) ca gaze care captează căldura în atmosferă. Aceste gaze permit luminii solare să ajungă pe Pământ fără obstacole, dar captează căldura în atmosfera inferioară. Multe gaze cu efect de seră apar în mod natural în atmosferă, cum ar fi dioxidul de carbon, metanul și oxidul de azot. Există și alte gaze sintetice, care sunt în principal gaze fluorurate, cum ar fi hidroflorocarburi și perfluorocarburi.

Figura 1: Contribuția la gaze cu efect de seră în SUA.

Activitățile umane care interferează cu ciclul carbonului, cum ar fi mineritul și defrișările, determină o creștere a gazelor cu efect de seră naturale. Aceste emisii de gaze cu efect de seră pot fi cuantificate ca o „amprentă de carbon” sau o sumă a emisiilor totale emise de o operațiune sau de o gospodărie. Fiecare activitate care produce emisii este listată cu cantitatea totală de emisii dintr-o amprentă de carbon. Prin identificarea surselor de emisii, se pot face modificări ale proceselor pentru a reduce emisiile totale.

Metanul este un gaz cu efect de seră produs de metanogeni care fac parte din microbiomul gastrointestinal al bovinelor, ca produs secundar în timpul fermentării microbiene a furajelor din rumen de către metanogeni. Gazul este apoi eliberat în atmosferă, în principal, prin eructarea bovinelor.

Dieta și gazele cu efect de seră

Dieta este unul dintre cei mai mari influențatori asupra emisiilor de carbon de la bovine și populația microbiană care produce metan în rumen. Microbii implicați în digestia dietelor bogate în carbohidrați, cum ar fi cerealele, sunt diferite de cele implicate în digestia dietelor bogate în celuloză, cum ar fi iarba sau fânul. Acești microbi diferiți produc niveluri diferite de metan.

Bovinele hrănite cu diete bogate în cereale, cu conținut scăzut de furaje produc cu 42% mai mult metan decât cele cu diete cu conținut scăzut de cereale, cu furaje scăzute (Boadi și colab., 2004). Metanul (CH4) este compus din carbon și hidrogen. Formularea dietei influențează raportul carbon: azot al gunoiului de grajd, care afectează cantitatea de metan eliberat. Dietele bogate în cereale au un nivel mai ridicat de carbohidrați ușor fermentabili, care creează metan pentru a fi eliberat în atmosferă. Tipul de cereale poate modifica, de asemenea, cantitatea de emisii de metan. În timpul fazei de finalizare, vacile hrănite cu o dietă pe bază de porumb au eliberat mai puțin metan decât vacile hrănite cu o dietă pe bază de orz (Beauchemin și McGinn, 2005).

Figura 3: Cereale diferite produc cantități diferite de metan

Incorporarea grăsimilor în dietă crește densitatea energiei consumate. Prin creșterea energiei consumate prin grăsimi, dieta poate trece la a fi cu un conținut scăzut de cereale, furaj ridicat, fără a sacrifica energia și creșterea (Boadi și colab., 2004). Bovinele hrănite cu o dietă furajeră crescută împreună cu grăsimile adăugate produc mai puțin metan și, prin urmare, mai puține gaze cu efect de seră, decât dietele cu furaje scăzute și bogate în cereale. Suplimentele de grăsime hrănite cu furaje bogate vor necesita mai puțină cereală, determinând producerea și eliberarea de mai puțin metan. Grăsimile pot fi toxice pentru metanogenii care produc metan, având un efect inhibitor asupra producției de metan. Adăugarea de grăsimi nesaturate în dietă este o modalitate bună de a reduce cantitatea de metan.

În prezent, există pe piață câțiva aditivi furajeri care reduc metanul, care pot fi folosiți ca supliment în alimentația bovinelor. Acești aditivi inhibă metanogenii din rumenul vitelor, reducând cantitatea de metan produsă. După cum sa menționat anterior, grăsimile nesaturate sunt un tip de supliment care poate fi adăugat la hrană pentru a reduce metanul. Există, de asemenea, diferite substanțe chimice sintetice care au fost dezvoltate pentru a avea efecte similare. Există, de asemenea, diferiți compuși naturali, cum ar fi algele marine și taninurile, care pot fi adăugați la hrană pentru a reduce metanul. S-a descoperit că un anumit tip de alge reduce producția de metan cu 80% la bovine (agric.wa.gov.au).

Pasii urmatori

Găsirea modalităților de a dezvolta noi aditivi furajeri va reduce cantitatea de metan produsă de bovine. Prin elaborarea de noi planuri nutriționale care să includă creșterea furajelor și a grăsimilor și scăderea cerealelor, cum ar fi orzul, emisiile globale de gaze cu efect de seră de la bovine pot fi reduse. Incorporarea acestor modificări chiar și în cantități mici va avea un impact general asupra emisiilor de gaze cu efect de seră provenite din exploatațiile bovine. Pentru informații suplimentare și pașii următori, consultați Citirile suplimentare de mai jos.

Citiri suplimentare:

Surse:

Beauchemin, K.A., McGinn, S.M. (2005). Emisiile de metan de la vitele din hrana animalelor hrănite cu orz sau cu porumb. Journal of Animal Science, 83 (3), 653-661.

Boadi, D. A., Wittenberg, K. M., Scott, S. L., Burton, D., Buckley, K., Small, J. A. și Ominski, K. H. (2004). Efectul dietei furajere scăzută și ridicată asupra emisiilor de gaze cu efect de seră și a conținutului de gunoi de grajd dintr-un lot de hrănire. Jurnalul canadian de știință a animalelor, 84(3), 445-453.