Forradalmi módszerrel tüntetnék el a tehénfingból a metánt

A haszonállatok tartásából eredő károsanyag-kibocsátás meghaladja a közlekedését, legalábbis az ENSZ 2017-es jelentése szerint. Ráadásul egy gramm fehérjére számolva a bárány- és a marhahús előállítása kétszázötvenszer nagyobb gázkibocsátással jár, mint a hüvelyes növényeké, a disznó és a baromfi esetében pedig a különbség negyvenszeres. 

A haszonállattartás metán és dinitrogén-oxid (kéjgáz) képződésével jár, ezek a gázok pedig hússzor, illetve kétszázötvenszer annyira fokozzák az üvegházhatást, mint a szén-dioxid. (Igaz, a veszélyesebb kéjgáz jóval kisebb mennyiségben termelődik, mint a metán, az Egyesült Államokban az állatartás kibocsátásának 7 százalékát tette ki 2008-ban.) 

Az Egyesült Államok környezetvédelmi ügynöksége, az EPA tavalyi jelentésében az ország metánkibocsátásának 25 százalékát az amerikai szarvasmarha-ágazatnak tulajdonította.

Ha kevesebb, akkor is sok

Az ENSZ mezőgazdasági és élelmezési világszervezete, a FAO 2006-os tanulmánya szerint az állattenyésztés felelős az üvegházhatású gázok kibocsátásnak 18 százalékáért, a Worldwatch Institute 2009-ben pedig már egy olyan jelentést publikált, amely szerint a hústermelés állítja elő a Föld légkörébe kerülő üvegházhatású gázok 51 százalékát. 

A FAO 2010 után módosította a számokat, mivel kiderült, hogy a számításokat az egész életciklusra végeztek, a műtrágyagyártástól a legelőbővítő erdőirtásokon át az állatok emésztésével és anyagcseréjével járó kibocsátást is beleértve, ráadásul a globális értékeket a fejlett világ, elsősorban szarvasmarha- és sertéstenyésztésre alapozott húsiparát vették alapul, miközben a világ más részein nem ezek a meghatározó haszonfajok. 

A FAO így 14,5 százalékra korrigálta az állattenyésztés és az összes szegmense által termelt üvegházhatású gázok arányát, míg az állatok közvetlen „termelését” legfeljebb 5 százalékra. 

A 2016-os helyzetGrafika: Qubit

Kérődzés és mikrobiom

Most viszont, úgy tűnik, adódhat megoldás a problémára. Egy nemzetközi kutatócsoport a Science Advances folyóiratban július 3-án megjelent tanulmányban azzal állt elő, hogy a szarvasmarhák emésztőrendszerében (szakszóval: emésztőkészülékében) található mikroorganizmusok összetételének megváltoztatásával csökkenthető az állatok metánkibocsátása. Az Európában elterjedt tej- és húshasznú fajtákból kiválasztott ezer egyed baktériumokból, egysejtű protozoon- és archea-fajokból és gombákból álló mikrobiomjának elemzése alapján a kutatók arra jutottak, hogy bizonyos fajokat másokra cserélve csökkenteni lehetne a metánkibocsátást, megtartva az egészséges emésztést, szavatolva a korábbi tej-, illetve hústermelési képességeket.

Hogy miről is van szó, annak megértéséhez tudni kell, hogy valamennyi növényevő állatfaj emésztőkészülékben található egy olyan tágasabb szakasz, ahol az elfogyasztott takarmány hosszabb időt tölthet. Itt történik az úgynevezett mikrobás fermentáció, amely során a takarmányok azon részei – elsősorban a növényi rostok – is emésztődnek, amelyek bontására a gazdaszervezet nem képes enzimet termelni. 

Az együregű gyomrú állatokban, például a lovakban ez a fermentáció az utóbélben megy végbe. A kérődzőkben viszont, így a szarvasmarhákban is, olyan előgyomrok fejlődtek ki, ahol a mikrobás fermentáció számára nagyon kedvezőek a feltételek.

Tejelő tehenekFotó: Cole Burston/AFP

A kérődzők előgyomraiban (a bendőben, és recés-, illetve százrétű gyomorban) élő baktériumok és protozoonok intenzív, fermentatív jellegű emésztést végeznek, amely megelőzi a negyedik gyomorrészletben, az oltógyomorban, illetve a vékonybélben folyó enzimes emésztést. Az előgyomrokban végbemenő fermentáció során keletkező különböző gázok kisebb sűrűségüknél fogva a bendőfolyadék felszínére törnek, és a dorsalis bendőzsákban gyűlnek össze. Innen eructatióval, magyarul böfögéssel kerülnek a külvilágra, illetve az emésztés későbbi fázisában bélgázként a végbélen át távoznak. A termelődő gázok mennyiségét és összetételét a mikrobás fermentáció intenzitása és jellege határozza meg. Az átlagosan takarmányozott szarvasmarha emésztési gázfázisának 30-40 százalékát metán (CH4), 40-60 százalékát szén-dioxid (CO2), néhány százalékban pedig hidrogén és más gázok alkotják. 

Az angol, amerikai, cseh, finn, francia, olasz és svéd mikrobiológusokat és agrármérnököket tömörítő kutatócsoport első eredményei még nem elegendőek ahhoz, hogy akár a génszerkesztési eljárásokat is bevető tenyésztéssel átállítható legyen a szarvasmarhák emésztése, pontosabban a mikrobiomjuk összetétele. A kutatók szerint azonban a közeljövőben publikálandó újabb elemzések után meghatározható lesz az is, hogy mely mikroorganizmusok lecserélése hozhatja meg a kívánt eredményt.  

A témával foglalkozó korábbi cikkeink:

Gigantikus gátszakadás vagy becsapódó üstökös okozta a jégkorszakot 12 800 évvel ezelőtt?

A hirtelen klímaváltozáshoz vezető folyamatok vagy események világos megértése nemcsak elméleti szempontból érdekes, hanem az emberi civilizációt fenyegető globális felmelegedés miatt is, hogy jobban értsük, miként reagálnak bolygónk rendszerei különböző behatásokra. Ehhez pedig a földtörténetnél jobb útmutató nem áll rendelkezésünkre.