为削减甲烷排放预备喂牛“吃屎”?小修小补难以解决温室气体排放难题

华盛顿州立大学的最新研讨显示,从未成年袋鼠粪便中提取的微生物可抑制模仿牛胃中甲烷的发生,其替代甲烷发生的乙酸还有助于奶牛肌肉生长。这意味着喂牛吃小袋鼠粪便里的微生物,或可改进奶牛排放甲烷带来的环境问题。

为削减甲烷排放预备喂牛“吃屎”?小修小补难以解决温室气体排放难题小袋鼠(图源:网络)

甲烷是第二大温室气体,对全球变暖的效果是二氧化碳的30倍。释放到大气中的甲烷有一半以上来自农业部门的牛羊,而人类对肉食的喜爱则带来更多牛羊畜养、然后加重甲烷排放。研讨显示,年少袋鼠前肠中的微生物会发生乙酸,可经过粪便提取培养。这些微生物在实验中仅用几个月就取代模仿瘤胃中发生甲烷的微生物,成为优势种,可削减奶牛甲烷排放。

人类离不开的好朋友——牛竟然是温室效应的元凶巨恶?为改进牛排放甲烷人们用过哪些办法?喂牛“吃屎”的原理是什么、可以推广吗?我们邀请了中科院大气所、北京陶诗言气象开展基金会气象学家魏科回答。

中心要点

  • 1牛每天打嗝可排出约200-300升的甲烷,是其放屁甲烷排放量的十倍。将全球的牛看作一个国家,该国每年甲烷排放量可居全球第三。
  • 2牛很多排放甲烷,错的不是牛而是工业布局,是无序开展的畜牧业和非理性的饮食结构。
  • 3对传统畜牧业的“小修小补”,不足以处理根本问题,削减农业和畜牧业温室气体排放量最有用的做法,便是削减畜牧动物的数量。

问:牛打嗝放屁终究有多大威力?为何会成为温室效应的元凶巨恶?

魏科:温室效应气体的第二大来源便是甲烷,它对全球温室效应起到了25%左右的效果,近些年这一份额还在上升。据联合国政府间气候变化专门委员会2021年数据,农业、林业等用处占据了全球温室气体排放的24%,“畜牧”便是其间的重要部分,牛的甲烷排放最常见。

牛作为反刍动物有四个胃,摄入粗饲料后储存在瘤胃里,之后再细嚼慢咽地反刍。这些饲料经过微生物发酵发生很多甲烷,并以打嗝和放屁的方法排出,打嗝排放的甲烷又是放屁的十倍,每天大概有200~300升甚至500升(取决于牛的体型和养殖方法)。比尔·盖茨《气候经济与人类未来》一书中的一张统计表显示,若将全球的牛看作一个国家(Republic of Cattle),该国排放的温室气体总和能排到国际第三。

为削减甲烷排放预备喂牛“吃屎”?小修小补难以解决温室气体排放难题牛的“四个胃”(图源:我国数字科技馆)

问:为了削减牛的甲烷排放,曩昔都做了哪些努力?

魏科:作为畜牧大国,新西兰在十年前就提出要对牛征“放屁税”,但遭到广大畜牧业养殖户的激烈对立,该措施随即被放置。研讨人员曾经过为奶牛饮食参加化学抑制剂、开发疫苗等方法来削减奶牛的甲烷排放,但收效甚微:奶牛瘤胃内的微生物很快对抑制剂发生耐药性;而奶牛体内发生甲烷的微生物组则与其栖息地和饮食有关,全球有很多种,疫苗很可能无法覆盖。

问:新西兰上一年曾尝试对牛羊征收“ 放屁税 ”,这个法案会成功吗?

魏科:对牛纳税,就从一个科学问题变成了经济和方针问题。近年来大众对减排方针关怀最多的便是其是否会下降普通民众的基本日子质量。若以献身经济和日子质量为代价来推行减排,会引起剧烈反弹。

国际社会普遍认为牛很多排放甲烷,错的不是牛而是工业布局,工业对本钱方来说是投资和收益的问题,并不对错畜牧业不行。近些年大家逐渐意识到牛肉等消费带来的碳排放量真实太高,开始削减红肉摄入、多吃蔬菜。同样吃肉,吃牛肉带来的碳排放量远高于吃鸡肉,比吃蔬菜则更高不少。所以很多人认为想要削减养牛带来的碳排放量,可能不是经过向牛纳税的方法,而是倡议新消费方法、削减牛养殖量;对畜牧业依赖严重的国家则可经过经济结构转型的方法减轻畜牧业依赖。

目前牛肉在西方社会饮食中所占份额过大,由此导致大片土地被用作养牛,耗费巨量的水分和饲料。其实经过调整饮食结构改吃鸡肉和鱼肉,尤其是近些年人工养殖的海鱼技术开展很快,可以完成大规模高质量升级替代。别的,上一年剑桥大学和以色列莱希曼大学相关研讨(Tzachor, et al., 2022)表明,螺旋藻的蛋白质、铁和脂肪酸等养分的含量优于牛肉,可以作为日常饮食中健康、安全、更可持续的肉类替代品。例如,可以用螺旋藻粉作为意大利面、煎饼和糕点的配料,添加食物中蛋白质等养分素的摄入量。

为削减甲烷排放预备喂牛“吃屎”?小修小补难以解决温室气体排放难题不同产品带来的碳排放量(图源:西红柿本钱)

对牛纳税实际上是对人纳税,进一步便是对产品纳税,畜牧业下游的牛肉、乳制品等价格就会随之进步,终究这项税还是落到国内外消费者头上了。因而这项法案一定会影响到新西兰畜牧业整体的国际竞争力,终究反噬到新西兰经济,或许会像前次一样因养殖户激烈对立而流产。

问:怎么看待喂奶牛吃小袋鼠排泄物,原理是什么?有希望真实处理牛的甲烷排放问题吗?

魏科:这其实是之前处理甲烷排放问题的连续。此前,科学界和工业界希望能经过给饲料里添加添加剂,然后下降发酵过程中的甲烷产量,例如瑞士公司Agolin,在饲料中添加了含有香菜籽油、丁香和野胡萝卜的提取物,据称新饲料可以添加乳牛的乳量,这不但能进步牛只的身体机制功率,也可以削减大约 6%到30%的甲烷排放量。而另一家瑞士公司Mootral,开发了一种以大蒜、柠檬酸提取物为基础的饲料添加剂,声称可将反刍动物的甲烷排放量下降38%。类似的研讨,全球还有其他公司和组织在做,究竟饲料也是巨大的商业机会。

这次所说的给牛喂袋鼠粪便,看来又是一种思路。其实谨慎来看喂的也并不是粪便,主要是粪便里的微生物:经过替换牛瘤胃中的微生物,将本来发生甲烷的微生物换成不发生甲烷的微生物,然后削减反刍过程中的甲烷排放量。

思路尽管很清奇,但是关于牛的甲烷问题,只是添加一个思路罢了。曩昔这么多年,大家对这个问题有比较深化的讨论。对传统畜牧业的“小修小补”,不足以处理根本问题,削减农业和畜牧业温室气体排放量最有用的做法便是削减畜牧动物的数量。别的饮食结构调整势在必行,尤其是对养牛有着疯狂偏执的国家。颠覆性的“人造肉”、“植物奶”的平替也是一个思路。

但不管怎么说,错的都不是牲畜,而是无序开展的畜牧业和非理性的饮食结构。人类完全可以吃得更好,吃得更健康,吃得更环保。

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