研究稱將蓬鬆粉色海藻添加到飼料後能阻止奶牛將甲烷排放到大氣中
據外媒New Atlas報導,根據美國環保署的數據,在考慮氣候變化的溫室氣體排放時,可能會首先考慮能源和運輸等因素的化石燃料,但也有約9%也來自農業。其中,世界奶牛排出的甲烷是一種特別有效的貢獻者,但科學家正在為這些牲畜準備替代食物,這些食物可以完全消除這些有害排放物。
雖然甲烷在大氣中的含量不如二氧化碳那麼多,但它在捕獲熱量方面更有效,使其作為溫室氣體的效力大約是二氧化碳的28倍。甲烷排放可以來自許多來源,包括化肥工業,洩漏的天然氣設施,世界的水庫,以及農場動物。
當牲畜胃中的微生物分解它們消耗的食物時,它們產生的甲烷在腹部積聚並通過放屁或排便釋放,但主要通過打嗝形式從口腔釋放。根據聯合國糧食及農業組織的數據,畜牧業排放的溫室氣體佔全球溫室氣體總排放量的14.5%。其中,甲烷排放量幾乎佔一半。
早在2014年,澳大利亞CSIRO的科學家發表了一篇論文,描述了一種可以添加到牛食物中的新補充劑,旨在完全消除甲烷排放。被稱為Asparagopsis taxiformis的蓬鬆粉紅色海藻在澳大利亞昆士蘭州的熱帶水域自然生長,從野外採集這些海藻並將其加入到奶牛的原料中似乎會破壞其胃腸道中產生甲烷的微生物的活動。科學家發現,在實驗室測試中發現使甲烷產量減少了99%以上。
這個和其他研究項目之間存在相似之處,例如墨西哥州立大學的一個項目,該項目發現給牛餵食一種葉子也可以積極地干擾它們的消化。但正如生物學家Nicholas Paul 解釋的那樣,正在進行的紫杉狀海門冬(Asparagopsis taxiformis)研究繼續表明,它提出了一條特別有希望的方法。
“自CSIRO最初的研究以來,我們已經進行了進一步的長期研究,以確認牛肉和牛奶不會受到影響,並且隨著時間的推移奶牛將繼續吃海藻,”Paul告訴New Atlas。“我們已經確定這對消費者、奶牛和環境都有利。”
Paul是昆士蘭州陽光海岸大學的海藻研究小組的負責人,他和他的團隊正在優化這種應對氣候變化的方法,著眼於大規模種植這種蓬鬆的海藻。在確定了負責減少甲烷的化合物後,科學家們正在研究海藻的各種亞種,以確定哪種種類最富有成效。
“接下來的步驟是確定哪種Asparagopsis品種增長最快或含有最高量的活性成分,並隨著時間的推移證明這一點,以便我們對我們工作的可重複性充滿信心,”Paul說道。“我們通過收集海岸外不同的海藻,分析它們的生物活性,將它們培育到培養物中然後將海藻保存在水槽中來做到這一點。”
該團隊希望將他們的研究工作帶到實驗室之外,例如以大型海藻養殖場的形式,他們認為這些養殖場最初可以用來解決澳大利亞的甲烷排放,最終可以解決全球的甲烷排放問題。Paul說道,世界各地的研究小組都對這種方法感興趣並發表了自己關於Asparagopsis taxiformis影響的論文,儘管在任何一種全球推廣之前還有很多可以發揮作用。
“這是一個非常大的過渡,從嚴格控制的室內條件進入光線、溫度和其他環境波動的現實世界,每天都會發生,”Paul表示。“我們使用實驗室培養物作為原種培養物,保留特定的目標菌株。但是,我們所有的研發工作都發生在室外規模。這一點至關重要,因為下一步是將它帶到水箱之外並進入大海。”
獲得足夠多的Asparagopsis taxiformis以減少澳大利亞的甲烷排放,這將是一項需要大量離岸設施的巨大工程。澳大利亞奶牛飼養場目前約有大約250萬頭奶牛,每頭奶牛每天吃大約10公斤(22磅)的飼料。但Paul說道,只需要撒上一份海藻,相當於每日飼料的百分之一,就可以幫助減少甲烷排放。生物學家認為,實現必要的輸出是一個現實的主張。
“當我們進行計算時,一旦水產養殖生產得到開發和優化,我們就需要在海岸外至少2.5千公頃的養殖區用於飼養場部分,”他解釋說。“方便的是,昆士蘭州寬灣的大型桑迪海洋公園有15000公頃的區域用於水產養殖,僅用於這些類型的活動。所以這不是一個不可逾越的數字。印度尼西亞和中國生產數十萬曬乾海藻產品已經有一年時間了。因此這可以做到。”