Разведение крупного рогатого скота и изменение климата

Ing Vaclav Kurel
29.8.2022
Regenerative grazing

Это правда, что влияние метана на парниковый эффект намного больше, чем влияние CO2. И именно производство метана связано с животноводством.

Однако животноводство, с другой стороны, может быть позитивным для климата, если оно осуществляется на основе правильного регенеративного выпаса и если мы рассматриваем его воздействие во всей его сложности.

Животноводство и производство метана

Одной из основных причин отказа от употребления говядины является производство метана. Животноводство по праву ассоциируется с ним по двум причинам.

  1. Метан естественным образом вырабатывается в организме крупных жвачных животных в процессе переваривания сохраненной травы.
  2. Навозные скопления, в которых происходит анаэробное сбраживание, также являются основным источником метана.

Однако правильное разведение скота, в частности, регенеративный выпас, может существенно повлиять на воздействие этих факторов. Регенеративный выпас имитирует естественное передвижение стад на природных пастбищах. Это положительно влияет на связывание углерода в почве, а природные принципы справляются с метаном, выделяемым пищеварительной системой коров. При регенеративном выпасе даже полностью исключается накопление навоза.

Регенеративный выпас скота и его корни

Если заглянуть в историю, то на пастбищах можно увидеть стада крупных травоядных, таких как бизоны, бизоны, слоны, северные олени, буйволы, а еще раньше мамонты.

Все эти травоядные животные производили большое количество метана, когда в их пищеварительном тракте происходило анаэробное расщепление целлюлозы. Это количество метана не сильно отличалось от количества метана, которое сегодня выделяется при выращивании крупного рогатого скота.

В исследовании 2012 года ученые оценили биомассу крупных млекопитающих на Земле во время последнего ледникового периода примерно в 1,4 миллиарда тонн. И как утверждают чешские ученые в статье журнала Vesmír, это больше, чем сумма сегодняшней биомассы человека (0,4 млрд тонн) и сельскохозяйственных животных (0,8 млрд тонн).

В другом исследовании сравнивали производство метана дикими бизонами и другими травоядными до прибытия европейцев в Америку. Было обнаружено, что производство метана в то время составляло 86% от сегодняшнего производства метана в животноводстве США. Большое количество метана выделялось из пищеварительного тракта травоядных задолго до изменения климата. Таким образом, проблема заключается не в самом метане, а в среде, в которой он производится. Разница между доисторическим естественным выпасом скота и современным промышленным сельским хозяйством огромна. Естественные механизмы могут устранить негативное влияние метана при переваривании целлюлозы. Есть два фундаментальных принципа природы. Метан может либо разлагаться в результате химической реакции в атмосфере, либо разлагаться почвенными бактериями.

IMG_20211005_142758.jpg
  • Пример огороженного выпаса, который является полезным инструментом для имитации выпаса больших стад травоядных в прошлом.*

Расщепление метана в атмосфере

Важнейшую роль в нижних слоях атмосферы играет гидроксильный радикал (OH), который может расщеплять метан (CH4) на метильный радикал (CH3) и воду (H2O). Дальнейшие реакции окисления приводят к превращению исходного метана в гораздо менее вредные углекислый газ (CO2) и водород (H). Нобелевский лауреат Пол Крутцен ввел термин "атмосферный очиститель " для OH, чтобы описать эту важную роль OH. Гидроксильный радикал — это высокореактивный газ, время жизни которого составляет всего одну секунду, а его количество сильно варьируется во времени и месте. Он образуется в результате воздействия солнечного ультрафиолетового излучения на озон в присутствии водяного пара. Самые высокие концентрации OH наблюдаются над тропическими районами, где больше всего солнечного света и водяного пара. Исторически сложилось так, что количество света не меняется, но меняется количество водяного пара, потому что малый круговорот воды значительно нарушается в управляемых человеком промышленных ландшафтах. Целью регенеративного выпаса является восстановление разнообразной растительности и содействие поглощению воды в почве, тем самым увеличивая емкость и активность малого круговорота воды, где растения пропускают пар, который затем конденсируется в дождь.

Разложение метана в почве

Метанотрофы, бактерии methanotrophs, расщепляющие метан, живут в здоровой почве. Это их единственный источник углерода и энергии. Как показало польское исследование 2018 года, активность метанотрофов в 2 - 4 раза выше в необработанной почве, чем в обработанной. Наибольшая активность этих бактерий наблюдается на здоровых почвах с высоким соотношением влаги и органического вещества. Такие условия возникают на пастбищах с пышной растительностью, которая опять же поддерживается регенеративным выпасом. Тем не менее, необходимо исключить непрерывный выпас скота на большой площади, который часто приводит к перевыпасу растительности и "зеленому бетону". Такие пастбища имеют более низкую долю влаги и органического вещества.

Источники выбросов метана

Исследование Глобальный бюджет по метану на 2008–2017 годы содержит оценки выбросов и распада метана по отдельным источникам. Отсюда следует, что примерно только 5% того объема, который выбрасывается в атмосферу, разлагается в почве. Угроза для будущего заключается в снижении потенциала распада метана в атмосфере из-за снижения влажности почвы и разрушения малых круговоротов воды.

MethaneInfographic2020.png

Источник: Global Carbon Project 2020. Большая часть выбросов метана устраняется в атмосфере и почве. Это позволит покрыть естественные выбросы метана. Но этого недостаточно, чтобы компенсировать выбросы от человеческой деятельности.

Сегодня общий объем выбросов метана в целом выше, чем то, что может разложиться в атмосфере и почве. Это связано с выбросами от добычи и использования ископаемого топлива, сельского хозяйства и захоронения отходов. Количество метана, выделяемого непосредственно при разведении крупного рогатого скота, зависит от метода ведения хозяйства и типа корма. Согласно исследованию IPCC 2006 года, выбросы из пищеварительного тракта крупного рогатого скота составляют 55-99 CH4 кг/год на крупную животноводческую единицу (КЖЕ), а выбросы от навоза составляют 6-11 CH4 кг/КЖЕ/год. При выпасе на открытом воздухе выбросы метана от навоза равны нулю, поскольку не образуется скопление навоза и не происходит анаэробного разложения фекалий. Коровий навоз разлагается в присутствии воздуха, и его разложение на почве также обогащает жизнь как над почвой, так и в почве.

Климатически позитивная говядина

Положительное влияние регенеративного выпаса на распад метана в почве и особенно в атмосфере, вероятно, существует, но его очень трудно измерить количественно, поэтому научных исследований по этому поводу нет. Однако уже есть исследования, демонстрирующие положительное влияние регенеративного выпаса на улавливание СО2 из атмосферы и его отложение в почве в виде органического вещества. Этот процесс связывания углерода использует принципы фотосинтеза и симбиоза растений и почвенной микробиологии. Углекислый газ преобразуется растениями в углеродсодержащие сахара в процессе фотосинтеза. Растения используют большую его часть для собственного строительства и транспортируют около 40% через свои корни к бактериям и грибам в почве, которые, в свою очередь, делают питательные вещества доступными для растений. Это способствует росту органического вещества, которое хранит углерод в почве. Этот процесс работает должным образом и интенсивно только на здоровых пастбищах с различными травами, имеющими глубокие корни.

В исследовании 2018 года ученые подсчитали, что регенеративный выпас может компенсировать негативное воздействие выбросов метана за счет поглощения углерода. Исследователи оценили годовую стоимость секвестрации в 3,6 тонн углерода на гектар, или 13 т CO2/га/год. В этом исследовании ученые сравнили выбросы парниковых газов при обычном разведении крупного рогатого скота и при регенеративном выпасе. На килограмм убойного веса выбросы были ниже в традиционной системе (FL), поскольку в таких условиях скот растет быстрее и достигает большего веса. Однако после того, как они учли ценность регенеративного выпаса (AMP) с точки зрения связывания углерода, они получили отрицательное значение нагрузки на выбросы. Углеродный след на кг веса туши составляет 6,12 кг CO2eq при обычном выпасе, в то время как при регенеративном выпасе он имеет отрицательное значение -6,65 кг CO2eq. Таким образом, говядина с регенеративного выпаса является климатически позитивной, и ее потребление способствует борьбе с причинами и последствиями изменения климата.

1-s2.0-S0308521X17310338-gr2.jpg

Источник: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308521X17310338

В мире и в Европе преобладает традиционное животноводство, которое является серьезным бременем для планеты. Таким образом, существуют логичные рекомендации по сокращению потребления говядины для уменьшения нашего общего углеродного следа. Поэтому создаются проекты по производству различных заменителей говядины с меньшим углеродным следом. Но ни один из них не является таким углеродно-негативным, как говядина, полученная в результате регенеративного выпаса. Помимо связывания углерода, этот метод ведения сельского хозяйства имеет много других преимуществ, которых не дает растительное мясо. Это способствует лучшей способности удерживать воду в ландшафте и увеличивает биоразнообразие в ландшафте. На здоровых пастбищах больше насекомых, птиц и других видов флоры и фауны.

Поэтому в рамках проекта Carboneg мы поддерживаем фермеров в переходе на регенеративный выпас скота. В следующий раз мы расскажем вам историю двух чешских фермеров, которые сами открыли этот метод много лет назад и являются пионерами в Чешской Республике.

Přečtěte si i další naše články