Източник на изображения, Getty Images

газове

Средно преживните животни произвеждат между 250-500 литра метан на ден.

Кравите, които мирно пасат в близост до новозеландския научноизследователски институт за земеделие - AgResearch - приличат на всяка друга: те вървят бавно през тревните площи, сведени глави, докато захапват в тревата и пускат меки духала.

Но някои от тези животни не са като добитъка, който можете да намерите в други ферми. Скрит в стомаха на тези крави, се провежда експеримент, който може да промени планетата.

Те са получили ваксина срещу определени чревни микроби, които са отговорни за производството на метан, докато животните смилат храната си. Метанът е един от най-лошите парникови газове, приблизително 25 пъти по-мощен за улавяне на топлината, която въглеродният диоксид.

Целта на AgResearch е да разработи тази ваксина, заедно с други антиметанови методи, за да ни позволи да продължим да ядем месо и млечни продукти, като същевременно намаляваме въздействието, което животновъдната индустрия има в околната среда. Какво би могло да се определи като месо и сирене без вина с чиста съвест.

Емисии на метан

Оценките варират, но се смята, че добитъкът е отговорен за до 14% от всички парникови емисии от човешката дейност.

Край на Може би и вие се интересувате

Наред с въглеродния диоксид, земеделието генерира два други газа в големи количества: азотен оксид от добавяне на торове и отпадъци в почвата и метан.

Последният е изгонен до голяма степен от преживни животни, главно овце и говеда, и представлява повече от една трета от общите емисии на земеделието.

Средно преживните животни произвеждат между 250-500 литра метан на ден. В световен мащаб добитъкът е отговорен за отделянето на метан еквивалентно на 3,1 гигатони въглероден диоксид към атмосферата ежегодно.

Източник на изображения, Getty Images

Животновъдството е отговорно за една седма от емисиите на парникови газове, получени от човешката дейност, докато транспортът представлява около една пета.

Но учените от AgResearch се надяват, че ще бъде възможно да се намали приноса на животновъдството за глобалното затопляне.

Техният подход се основава на работата на Sinead Leahy, микробиолог на AgResearch към Новозеландския център за изследване на земеделските парникови газове.

Произход: микроби

Метанът, произведен от преживни животни, идва от около 3% от големия брой микроби, които живеят в червея, първата част на червата.

Виновните организми принадлежат към група, наречена арки, и могат да живеят в среда, в която няма кислород.

Чрез процес, известен като ентерична ферментация, тези микроби разлагат и ферментират растителни материали че животните се хранят, произвеждайки метан. За да освободят налягането, което може да се натрупа от производството на този газ, животните го оригват.

За да елиминират отговорните бактерии, Лихи и колегите му трябваше да намерят начин да възпроизвеждат безкислородните условия на рубеца в своята лаборатория.

Използвайки ДНК технология, са успели да секвенират геномите на някои от ключовите видове.

„Важно е да се разбере какво прави тези микроби различни от другите видове, които също са важни за храносмилането на преживните животни“, казва Лихи.

Източник на изображения, Getty Images

За да се освободи налягането, което може да се натрупа от производството на метан, животните го оригват.

Тази работа позволи на екипа на AgResearch систематично да проектира ваксини, насочени едновременно към множество видове микроби.

„В подгрупата на археите има около 12 или 15 вида, които сме се опитали да атакуваме“, обяснява Питър Янсен, главен изследовател на програмата за смекчаване на метана в AgResearch, който е идентифицирал няколко микроба, произвеждащи метан в рубца на овцете и кравите .

Тестове

Дадена чрез инжекция, ваксината е предназначена да стимулира производството на анти-археа антитела в слюнката на животните, която след това достига до търбуха при поглъщане.

Досега само малък брой крави и овце са получили ваксината в опити, проведени от екипа на AgResearch. Но екипът е събрал добро ниво на антитела в слюнката, а също и в търбуха и изпражненията, според консорциума за изследване на газовете Pastoral Effect, основен финансиращ изследването от 2006 г. насам.

След като показаха, че ваксинираните животни произвеждат антитела, сега те се опитват да покажат, че това всъщност потиска образуването на метан.

За да го тестват, животните трябва да останат в дихателна камера, голяма прозрачна кутия и практически запечатана, с изключение на поток чист въздух. След това се взема проба от съдържанието на метан във въздуха, излизащ от кутията.

Източник на изображения, Getty Images

За да измерват количеството метан, изследователите поставят кравите в специални камери.

Изследователите също правят измервания извън лабораторията, за да възпроизведат по-добре това, което се случва на полето. Един от начините е чрез модифициран фидер при което животното слага главата си да яде.

„Докато носовете им са в коритото, устройство вътре в коритото може да вземе проба от дъха им“, казва Янсен.

Още по-гениално е устройство, което може да бъде вързано на гърба на кравата. "Той има малка пластмасова тръба, която завършва точно над носа на животното. Когато животното издиша, устройството поема проба от дъха му.".

Нито една техника не се сравнява с прецизността на дихателната камера, но и двете служат, за да дадат представа за това какво се случва при голям брой животни. Но все още няма категорично доказателство, че ваксинацията наистина намалява количеството метан, което кравите изхвърлят.

хранене

Янсен и Лихи не са първите, които се опитват да направят ваксина срещу метаногени - терминът, измислен за всеки микроб, който произвежда метан.

Някои австралийски учени са опитвали това през 90-те години, но са били неуспешни. Екипът на AgResearch е уверен, че техният генетичен подход ще даде по-добри резултати.

Но ваксинацията не е единствената идея за „почистване“ на дъха на кравите. Животните не произвеждат същото количество метан и поне част от тази вариация се дължи на генетични различия.

Айлин Уол, ръководител на научните изследвания в селския университет на Шотландия, обяснява, че това предлага възможности за селективно развъждане на животни, произвеждащи по-малко метан.

Източник на изображения, Getty Images

Изборът и отглеждането на овце, които естествено произвеждат по-малко метан, може да донесе ползи за околната среда.

Уол вижда това не като нещо, което трябва да се прави изолирано, а като част от по-широка развъдна програма за развитие на по-здрави и по-ефективни овце и крави. И двата признака също така намаляват парниковите газове, генерирани от единица месо и мляко.

„През последните 20 години вече сме намалили екологичния отпечатък на производството на мляко и месо във Великобритания с 20%“, казва изследователят.

Но не всички са толкова уверени.

Отглеждането на животни по този начин може да отнеме много време и да скъпи, предупреждава Лиъм Синклер, който изучава метаболизма на рубци в университета Харпър Адамс в Шропшир, Великобритания.

Друга алтернатива е храненето на животните a диета по-малко по вкуса на археите. Това може да бъде частично ефективно, казва Фил Гарнсуърти, който е специализиран в храненето на млечни крави в Университета в Нотингам, стига да продължите да позволявате на животните да продължават да произвеждат мляко и месо.

„Вероятно можете да намалите метана с около 20-25% чрез промяна на диетата ", обяснява той.

Изследване на изследователи от Калифорнийския университет в САЩ изчислява, че глобалните емисии на метан от кравите могат да бъдат намалени с 15% чрез промяна на диетата им.

Но Гарнсуърти смята, че цифрата може да е по-висока. Във Великобритания, казва той, фермерите използват най-вече тревен силаж.

"Само чрез преминаване към царевичен силаж, можете да видите 10% спад в производството на метан ".

Колкото повече фибри яде кравата, толкова повече метан произвежда, но добавете бобови растения и различни масла като ленено семе и соя може да е полезно за вашата диета, добавя Синклер.

„По-качествените фуражи правят животните по-продуктивни, а по-продуктивните животни произвеждат по-малко метан“, казва той.

Добавянето на водорасли към диетата на кравата също е доказано, че намалява микробите, произвеждащи метан.

Източник на изображения, Getty Images

Промяната в диетата на кравите от трева на царевичен силаж може да намали производството на метан с 10%, казват изследователите.

Други методи

Друга алтернатива са хранителните добавки, като йонофори, Те вече се използват в някои части на света за увеличаване на теглото при животните и могат да се използват и за инхибиране на археите, произвеждащи метан. Но това не е безпроблемно.

Йонофорите, класифицирани като антибиотици, са забранени за употреба при животни в Европейския съюз поради опасения относно това как прекомерната употреба на тези агенти в селското стопанство е помогнала за подхранването на устойчивост на бактерии към лекарства.

Независимо от използвания подход, играйте с модела на микробния живот в червата променя своята екология, евентуално с непредвидени последици. Чревният ви микробиом е тясно свързан със здравето и промяната му може да увеличи риска от заболяване.

Дори има известна връзка при хората между чревните бактерии и настроението, въпреки че не е ясно дали намаляването на бактериите, произвеждащи метан, ще доведе до депресирани крави и овце или какъв ефект може да има върху месото и млякото им.

Янсен смята, че това е малко вероятно. „Не получаваме никакви сигнали, че ще възпрепятстваме способността на животните да превръщат тревата в месо или мляко“, казва той.

Но докато повече доказателства не покажат, че промяната на чревния микробиом на едрия рогат добитък може да намали техните емисии на метан, без да е вредно за животните или храната, която произвежда, светът ще трябва да чака със затаен дъх.

Можете да прочетете този доклад, първоначално публикуван на английски на BBC Future .

Сега можете да получавате известия от BBC Mundo. Изтеглете новата версия на нашето приложение и ги активирайте, за да не пропуснете най-доброто ни съдържание.