Procenjuje se da se u SAD, gde stočarska industrija broji nešto preko 90 miliona krava, direktno iz digestivnog trakta krava godišnje emituje oko 6,25 miliona tona metana, moćnog gasa staklene bašte. Slična brojka važi i za Evropsku uniju, gde je utvrđeno da se emituje nešto preko 6,6 miliona tona ovog gasa.
To nisu zanemarljive brojke jer je stočarska industrija uopšte odgovorna za 21,3 odsto svetske antropogene emisije metana, pri čemu se između 90 i 95 odsto metana koji potiče sa farmi krava oslobađa prevashodno – podrigivanjem.
U Srbiji, za ovaj važan izvor emisija metana ne postoje podaci, iako domaća stočarska industrija, po poslednjem izveštaju Republičkog zavoda za statistiku, broji oko 860.000 goveda.
Sastojci i emisije
Ključ je u buragu (predželucu) krava. Burag je kompleksan ekosistem koji nastanjuju brojne vrste mikroorganizama koje razgrađuju biljni materijal, obezbeđujući energiju i polazna jedinjenja za sintezu nutritivno vrednih proizvoda životinjskog porekla koji se koriste u ishrani ljudi, pre svega mleka.
Krave su samim tim čovečanstvu neverovatno vredne životinje, koje u globalnom lancu ishrane pretvaraju ljudima nejestive sastojke – stočnu hranu – u hranu visoke nutritivne vrednosti.
Međutim, u tom procesu, koji se naziva enterička fermentacija, sintetiše se i metan, koji se podrigivanjem (95 odsto) i flatusom (svega 5 odsto) izbacuje u spoljašnju sredinu. Gledano globalno, rezultat je nemali uticaj na Zemljinu klimu.
Slika: Za razliku od emisije metana u industriji fosilnih goriva, emisija metana iz stočarske industrije je deo prirodnog ciklusa ugljenika, pa samim tim treba drugačije pristupiti njenom upravljanju. Autori: dr Danijela Kirovski, Dušan Bošnjaković
Međutim, nije svaka enterička fermentacija ista. Zastupljenost pojedinih mikroorganizama u buragu zavisi od vrste hrane koju jedinka unosi. Kada u obrocima za ishranu krava veći deo čine kabasta hraniva, u buragu dominiraju tzv. celulolitičke bakterije i tada se stvara više metana, a ukoliko je ishrana zasnovana na koncentratima, u buragu dominiraju amilolitičke bakterije, pri čemu se stvara manje metana ali se pojavljuje opasnost od neizbalansiranog obroka za kravu.
Naš naučni projekat, pod nazivom “Smanjenje emisije metana nutritivnom modulacijom metabolizma”, a koji finansira Fond za nauku Republike Srbije, bavi se upravo ovim problemom: kako promenama u ishrani krava možemo pomoći ovim životinjama u varenju, a istovremeno smanjiti emisije metana?
Rešenje je u upotrebi određenih, možda neočekivanih, nutritivnih dodataka, kao što su braon morske alge, beli lik ili tanini. Uz njihovu pomoć, moguće je modulirati metabolizam na način da se promeni sastav mikroorganizama u pravcu smanjenja emisija metana, ali da se istovremeno poveća sinteza ključnih prekursora za sintezu proizvoda kao što je mleko – i sve bez ugrožavanja zdravlja životinja.
Naime, glavni razlog sinteze metana (CH₄) u buragu je neutralisanje proizvedenog vodonika (H₂) koji se stvara tokom razlaganja biljne hrane, jer bi njegov višak narušio zdravlje krava. Međutim, ukoliko se preuzimanje vodonika preusmeri na one metaboličke puteve koji su uključeni u sintezu mleka, a to je, na primer, sinteza tzv. propionata, onda se ostvaruje osnovni cilj smanjenja emisije metana ali uz povećanje stočarske proizvodnje.
Rezultate ovakvih istraživanja neophodno je, naravno, izmeriti – ali merenje metana koji emituju krave zapravo uopšte nije jednostavan poduhvat.
Kako se meri emisija metana?
Jedan od najčešće primenjivanih metoda merenja je pomoću respiracionih komora, u kojima se sakuplja izdahnuti vazduh od životnja. Glavni nedostatak ove metode je što životinje treba da su naviknute na boravak u komorama, ograničeno je kretanje, i neophodna značajna radna snaga. Takođe, usled stvaranja veštačkog okruženja može doći do promena u konzumiranju hrane, što opet utiče na produkciju gasova. Ipak, pošto se ovom metodom direktno i precizno meri emisija metana životnje, ona se smatra “zlatnim standardom”.
Ali postoje i druge opcije koje su manje invazivne. Jedna od njih je merenje preko praćenja brzine difuzije sumpor heksaflorida uz pomoć posebnog aparata koje krave nose na sebi. Ovo merenje može se vršiti tokom ispaše, u prirodnom okruženju jedinki, ali ona dovodi do velike varijabilnosti u rezultatima, kako između krava, tako i unutar istih jedinki tokom različitih dana (posebno u periodu navikavanja na aparat).
Još jedna opcija je i kontinuirana analiza udahnuto-izdahnutog vazduha iz hranilica u automatskim sistemima za mužu ili hranilica za koncentrat.
KLIMA101 NEDELJNI NEWSLETTER
Ipak, najsavremenija metoda za merenje količine emitovanog metana iz krava je primena laserskog detektora metana čiji se stepen pouzdanosti izjednačava sa respiracionom komorom. Ovaj uređaj ima visoku osetljivost, tako da se mogu detektovati koncentracije metana od svega 1 ppm u vazduhu, a merenja se mogu vršiti sa velike distance (0,5 do 30 metara) čime se omogućuje merenje u ambijentu u kojem su životinje i inače smeštene, bez remećenja njih, njihovih hranidbenih navika i dobrobiti.
Upravo ovaj metod primenjuje i naša istraživačka grupa u okviru projekta. Rezultat projekta bi samim tim, pored razvoja pozitivnih tehnika za poboljšanje varenja kod krava, bio i primena savremenih metoda merenja metana, koja bi mogla da omogući procenu, ali i predviđanje budućih emisija ovog gasa u domaćem stočarstvu.
