Коровы загрязняют атмосферу так же, как автомобили?

Знаете ли вы, что большой вклад в загрязнение атмосферы вносит сельское хозяйство? Большое количество производимого коровами метана в настоящее время вызывает беспокойство и является предметом многих научных исследований. Ученые посчитали, что среднестатистическая корова ежедневно выделяет сравнимое с автомобилем количество метана.

На сельское хозяйство приходится около 14% парниковых газов в мире. Значительная часть этих выбросов приходится на метан, который с точки зрения его вклада в глобальное потепление в 23 раза сильнее двуокиси углерода. Продовольственная и сельскохозяйственная организация США заявляет, что к 2030 году производство метана в сельском хозяйстве может увеличиться на 60 процентов. 1,5 миллиарда коров по всему миру выделяют десятки загрязняющих газов, в том числе много метана. Две трети всего аммиака поступает от коров.

Коровы выделяют большое количество метана через отрыжку и меньшее количество из-за метеоризма. Статистические данные разнятся относительно того, сколько метана выделяет средняя дойная корова. Некоторые эксперты говорят, что от 100 до 200 литров в день, в то время как другие говорят, что до 500 литров. В любом случае, это сопоставимо с загрязнением, производимым автомобилем.

Почему коровы и другие жвачные животные производят метан?

Чтобы понять, почему коровы производят метан, важно немного больше узнать о том, как устроено их пищеварение. Коровы, козы, овцы и некоторые другие животные принадлежат к классу так называемых жвачных животных. Жвачные животные имеют четыре желудка и переваривают пищу в желудках, а не в кишечнике, как это делают люди. Жвачные животные едят пищу, отрыгивают ее как жвачку и снова едят. Желудки наполнены бактериями, которые помогают пищеварению, но также производят метан.

На коров приходится 3 процента общих выбросов парниковых газов в Великобритании и от 25 до 30 процентов метана. В Новой Зеландии, где крупный рогатый скот и овцеводство являются основными отраслями промышленности, 34 процента парниковых газов поступает от домашнего скота. Начатое в апреле 2007 года валлийскими учеными исследование изучает, может ли добавление чеснока в корм коровам снизить производство метана. Исследование продолжается, но первые результаты показывают, что чеснок вдвое снижает метеоризм у коров, атакуя производящие метан микробы, живущие в желудках коров. Исследователи также хотят увидеть, влияет ли добавление чеснока на качество производимого мяса или молока и даже на то, появляется ли у животных неприятный запах изо рта.

Другое исследование, проведенное в Университете Уэльса в Аберистуите, отслеживает количество метана и азота, производимого овцами, что обеспечивает хорошую модель сравнения с коровами, поскольку они имеют схожие пищеварительные системы. Участвовавшие в исследовании овцы жили в пластиковых туннелях, где их производство метана контролируется с помощью различных диет.

В настоящее время предпринимаются многие другие усилия по сокращению производства метана у жвачных животных, например, попытки разведения коров, которые живут дольше и имеют лучшую пищеварительную систему. В Университете Хоэнхайма в Германии ученые создали таблетку, которая задерживает газ в рубце коровы — ее первом желудке — и превращает метан в глюкозу. Однако таблетки требуют строгой диеты и структурированного времени кормления, что может не подойти для выпаса.

Итак, мы знаем, что жвачные животные производят огромное количество метана, но почему? Люди производят газы ежедневно, иногда к их смущению, но далеко не так, как эти животные. С развитием крупномасштабного сельского хозяйства в середине 20 века сельское хозяйство стало для некоторых компаний крупным бизнесом. Фермы превратились в крупные предприятия с многотысячным животноводством на больших площадях.

Первоначально пастбища были заполнены разнообразными травами и цветами, которые росли естественным путем, что обеспечивало разнообразный рацион коров и других жвачных животных. Однако, чтобы повысить эффективность кормления скота, многие из этих пастбищ были засеяны многолетним райграсом. С помощью искусственных удобрений райграс многолетний растет быстро и в огромных количествах. Обратной стороной является то, что в нем отсутствуют питательные вещества, характерные для других трав, и он препятствует росту более питательных растений. Один комментатор в точку назвал это «фастфудом» для коров.

Эта простая диета позволяет кормить множество коров, но препятствует пищеварению. Многолетний рацион из райграса также приводит к появлению значительного числа слабых и бесплодных коров, которых приходится убивать в молодом возрасте. Здесь и появляется метан. Трудно усваиваемая трава ферментируется в желудках коров, где она взаимодействует с микробами и выделяет газ. Точные детали процесса все еще изучаются, и дополнительная информация может позволить ученым снизить выброс метана коровами.

В исследовании Бристольского университета сравнивались три типа естественно выращенных пастбищ с райграсными пастбищами, выращенными с использованием химических удобрений. На пастбищах каждого типа кормили ягнят. Мясо ягнят, которых кормили на естественных пастбищах, содержало меньше насыщенных жиров, больше омега-3 жирных кислот, больше витамина E и более высокий уровень конъюгированной линолевой кислоты (CLA), «хорошего жира», который, как считается, борется с раком. Мясо этих ягнят было признано очень качественным и получило хорошие оценки по вкусовым качествам.

Как уменьшить выбросы коровьего метана?

Из-за опасений по поводу рациона жвачных животных многие исследователи изучают способы изменить то, что ест домашний скот. Они пытаются смешать лучшие старые коровьи пастбища — разнообразные, естественно растущие, богатые питательными веществами травы и растения — с лучшими из новых — быстро- растущих и устойчивых к инвазивным видам. Одна из возможностей — увеличить способность полезных, богатых питательными веществами растений и цветов расти вместе с быстрорастущими травами, обычно используемыми на пастбищах. Другое направление исследований сосредоточено на растениях с высоким содержанием дубильных веществ, которые, как считается, снижают уровень метана у жвачных животных и увеличивают производство молока, хотя чрезмерно высокий уровень дубильных веществ вреден для роста жвачных животных.

Проведенное учеными из Новой Зеландии исследование рекомендует использовать такие растения, как трилистник, с высоким содержанием альфа-линолевой кислоты, которая повышает уровень CLA. Посадка бобовых и генно-инженерных растений для улавливания переносимого по воздуху азота также улучшит уровень азота в почве, что важно для плодородной почвы и здоровых растений.

Некоторые молочные фермы используют системы переработки для сбора метана из коровьего навоза. Энергия используется для питания фермы, а излишки часто продаются обратно в местную электросеть. Об одной из попыток уменьшить выбросы коровьего метана читайте в статье — Бургер Кинг научит коров выделять меньше метана.

Сторонники естественных пастбищ смешанного происхождения говорят, что их использование снизит выбросы парниковых газов, улучшит здоровье животных и качество мяса, а также сократит использование искусственных удобрений. Такие меры, как снижающие выброс метана таблетки, или добавление чеснока, могут быть просто временными мерами, которые не могут решить некоторые из основных проблем животноводства, а именно загрязнение почвы и воздуха, вырубку лесов, рождение слабых животных, которых позже придется уничтожать, а также использование искусственных удобрений и стероидов.

Другой вариант заключается в улавливании метана и использовании его в качестве энергии, или продаже его обратно в электрическую сеть. Некоторые фермеры уже извлекают метан из отходов животноводства, но это не решает более серьезную проблему выброса метана. Использование этого метана требует удержания его в воздухе, например, путем содержания крупного рогатого скота в помещении, или оснащения его специальными намордниками, которые могут препятствовать еде.