Koeie wat daagliks 'n paar seewier voer, kan hul bydrae tot klimaatsverandering skerp verminder - Nuus oor die klimaatimpak
Ermias Kebreab en Breanna Roque
'N Bietjie seewier daarmee? Cowirrie / Flickr, CC BY-SA
Metaan is 'n kortstondige maar kragtige kweekhuisgas en die naasgrootste bydraer tot klimaatsverandering na koolstofdioksied. En die meeste metaanvrystellings deur die mens veroorsaak kom van vee.
Ongeveer 70% van die landboumetaan is afkomstig van enteriese fermentasie - chemiese reaksies in die maag van koeie en ander weidende diere as hulle plante afbreek. Die diere kap die meeste van hierdie metaan uit en gee die res as winderigheid.
Daar is ongeveer 1 miljard beeste regoor die wêreld, dus die vermindering van enteriese metaan is 'n effektiewe manier om algehele metaanvrystellings te verminder. Maar die meeste opsies om dit te doen, soos koeie se dieet verander om meer verteerbare voer of meer vet by te voeg, is nie koste-effektief nie. In 'n 2015-studie is voorgestel dat die gebruik van seewier as 'n toevoeging tot die normale voer van beeste metaanproduksie kan verminder, maar hierdie navorsing is in 'n laboratorium gedoen, nie by lewende diere nie.
Ons studeer volhoubare landbou, met die fokus op vee. In 'n nuut gepubliseer studie, wys ons dat die gebruik van rooi seewier (Asparagopsis) as voeraanvulling kan sowel die uitstoot van metaan as die voerkoste verminder sonder om die vleiskwaliteit te beïnvloed. As hierdie bevindings opgeskort en gekommersialiseer kan word, kan dit beesproduksie omskep in 'n meer ekonomies en omgewingsvolhoubare bedryf.
Koeie se spesiale spysverteringstelsel is 'n belangrike metaanbrouwer.
Herkouerdiere, soos koeie, skape en bokke, kan plantmateriaal verteer wat onverteerbaar is vir mense en diere met eenvoudige mae, soos varke en hoenders. Hierdie unieke vermoë spruit uit die maag met vier kompartemente van herkouers - veral die rumenkompartement, wat 'n aantal verskillende mikrobes bevat wat voer vergis en dit in voedingstowwe opbreek.
Hierdie proses genereer ook byprodukte wat die koei se liggaam nie opneem nie, soos koolstofdioksied en waterstof. Metaanproduserende mikrobes, metanogene genoem, gebruik hierdie verbindings om metaan te vorm, wat die koei se liggaam verdryf.
Ons het hierdie probleem vir die eerste keer in 'n studie van 2019 ontleed, die eerste soortgelyke navorsing wat by beeste eerder as in 'n laboratorium gedoen is. In hierdie werk het ons getoon dat die aanvulling van melkkoeie se voer met ongeveer 10 gram seewier per dag verminder metaanvrystellings met tot 67%. Die beeste wat hierdie relatief groot hoeveelheid seewier gevreet het, het egter minder voer verbruik. Dit het hul melkproduksie verminder - 'n duidelike nadeel vir melkboere.
Ons nuwe studie het probeer om 'n aantal vrae te beantwoord wat belangrik sou wees vir boere wat oorweeg het om seewieraanvullings in hul beeste te gebruik. Ons wou weet of die seewier stabiel was as dit tot drie jaar geberg is; of mikrobes wat metaan in koeie se maag produseer, by die seewier kan aanpas en dit oneffektief maak; en of die tipe dieet wat die koeie gevreet het, die seewier se doeltreffendheid in die vermindering van metaanvrystellings verander het. En ons het minder seewier gebruik as in ons studie in 2019.
Beter groei met minder voer
Vir die studie het ons gedurende 1.5 weke daagliks 3 tot 21 gram seewier per dier by 21 vleisbeeskoeie gevoeg. Soos met die meeste nuwe bestanddele in vee-diëte, het dit 'n tydjie geduur voordat die diere aan die smaak van seewier gewoond geraak het, maar hulle het binne 'n paar weke daaraan gewoond geraak.
Soos ons verwag het, het die stuur baie waterstof vrygestel - tot 750% meer, meestal uit hul mond - omdat hul stelsels minder metaan vervaardig het. Waterstof het 'n minimale impak op die omgewing. Seewieraanvullings het geen invloed op die diere se koolstofdioksiedvrystelling nie.
Ons het ook gevind dat seewier wat al drie jaar in 'n vrieskas gestoor is, die doeltreffendheid daarvan behou, en dat mikrobes in die spysverteringstelsels van die koeie nie by die seewier aangepas het om die effekte daarvan te neutraliseer nie.
Ons het elk van die diere drie verskillende diëte tydens die eksperiment gevoer. Hierdie rantsoene bevat wisselende hoeveelhede gedroogde grasse, soos lusern en koringhooi, wat na verwys word as voer. Beeste kan ook vars gras, korrels, melasse en neweprodukte soos amandelromp en katoen saad verbruik.
Metaanproduksie in die grootpens neem toe met stygende voervlakke in die koeie se dieet, daarom wou ons kyk of voervlakke ook beïnvloed hoe goed die alge vorming van seewier verminder. Metaanemissies van vee met 'n hoë voedingsdiëte het met 33% tot 52% afgeneem, afhangend van hoeveel seewier hulle verbruik het. Die uitstoot van beeste wat met 'n lae voedingsdië gevoer word, het met 70% tot 80% gedaal. Hierdie verskil kan laer vlakke van 'n ensiem weerspieël wat betrokke is by die vervaardiging van metaan in die ingewande vee-lae-vesel dieet.
Een belangrike bevinding was dat die stiere in ons studie voer tot 20% doeltreffender in liggaamsgewig omgeskakel het as beeste wat op 'n gewone dieet was. Hierdie voordeel kan die produksiekoste vir boere verlaag, aangesien hulle minder voer moet koop. Ons bereken byvoorbeeld dat 'n produsent wat 1,000 40,320 vleisbeeste voltooi, dit wil sê die voeding van 'n hoë-energie-dieet om te groei en spiere by te voeg, die voerkoste met US $ 87,320 XNUMX tot $ XNUMX XNUMX kan verlaag, afhangende van hoeveel seewier die beeste verbruik het.
Globale metaanbronne sluit in verbranding van fossielbrandstowwe en biomassa, landbou (hoofsaaklik vee), die afbreek van afval op stortingsterreine en natuurlike ontbinding in vleilande. Jackson et al., 2020, CC BY
Ons weet nie met sekerheid waarom die voer van vee-aanvullings hulle help om meer van hul dieet na gewigstoename om te skakel nie. Vorige navorsing het egter voorgestel dat sommige rumenmikro-organismes waterstof kan gebruik wat nie meer metaanproduksie gaan produseer nie energiedigte voedingstowwe wat die koei dan kan gebruik vir ekstra groei.
Wanneer 'n paneel verbruikers vleis van beeste wat in ons ondersoek opgeneem is, beproef het, het hulle geen verskil in sagtheid, sappigheid of geur bespeur tussen vleis van vee wat seewier verbruik en ander wat nie.
Die kommersialisering van seewier as 'n veevoertoevoeging sal baie stappe behels. Eerstens moet wetenskaplikes akwakultuurtegnieke ontwikkel om seewier op groot skaal te produseer, hetsy in die oseaan of in tenks op die land. En die Amerikaanse voedsel- en geneesmiddeladministrasie sal die gebruik van seewier as voeraanvulling vir kommersiële beeste moet goedkeur.
Boere en boere kan ook geld verdien om hul vee se uitstoot te verminder. Klimaatwetenskaplikes moet leiding gee oor die kwantifisering, monitering en verifiëring van die vermindering van metaanemissies van beeste. Sulke reëls kan beesboere in staat stel om krediete te verdien uit koolstof-kompensasieprogramme regoor die wêreld.
Ermias Kebreab, Mededekaan en professor in veekunde. Direkteur, Wêreldvoedselsentrum, Universiteit van Kalifornië, Davis en Breanna Roque, Ph.D. Student in Dierebiologie, Universiteit van Kalifornië, Davis