El metano es un gas de efecto invernadero de corta duración pero poderoso y el segundo mayor contribuyente al cambio climático después del dióxido de carbono. Y la mayoría de las emisiones de metano inducidas por el hombre provienen del ganado.

Aproximadamente el 70% del metano agrícola proviene de la fermentación entérica:reacciones químicas en el estómago de las vacas y otros animales que pastan cuando descomponen las plantas. Los animales expulsan la mayor parte de este metano y pasan el resto como flatulencias.

Hay aproximadamente mil millones de cabezas de ganado en todo el mundo, por lo que reducir el metano entérico es una forma eficaz de reducir las emisiones totales de metano. Pero la mayoría de las opciones para hacerlo, como cambiar la dieta de las vacas a alimentos más digeribles o agregar más grasa, no son rentables. Un estudio de 2015 sugirió que el uso de algas marinas como aditivo para la alimentación normal del ganado podría reducir la producción de metano, pero esta investigación se hizo en un laboratorio, no en animales vivos.

Estudiamos agricultura sustentable, centrándose en la ganadería. En un estudio recientemente publicado, mostramos que usando algas rojas ( Asparagopsis ) como complemento alimenticio puede reducir tanto las emisiones de metano como los costos del alimento sin afectar la calidad de la carne. Si estos hallazgos se pueden ampliar y comercializar, podrían transformar la producción ganadera en una industria más sostenible desde el punto de vista económico y medioambiental.

Máquinas de digestión de plantas

Animales rumiantes, como las vacas, ovejas y cabras, puede digerir material vegetal que no es digerible para humanos y animales con estómagos simples, como cerdos y pollos. Esta habilidad única proviene de los estómagos de cuatro compartimentos de los rumiantes, particularmente el compartimento del rumen, que contiene una gran cantidad de microbios diferentes que fermentan el alimento y lo descomponen en nutrientes.

Este proceso también genera subproductos que el cuerpo de la vaca no absorbe, como dióxido de carbono e hidrógeno. Microbios productores de metano, llamados metanógenos, utilizar estos compuestos para formar metano, que expulsa el cuerpo de la vaca.

Primero analizamos este problema en un estudio de 2019, la primera investigación de este tipo que se llevó a cabo en ganado y no en un laboratorio. En ese trabajo, Demostramos que complementar la alimentación de las vacas lecheras con aproximadamente 10 onzas de algas al día redujo las emisiones de metano hasta en un 67%. Sin embargo, el ganado que consumió esta cantidad relativamente grande de algas consumió menos alimento. Esto redujo su producción de leche, un claro inconveniente para los productores de leche.

Nuestro nuevo estudio buscó responder varias preguntas que serían importantes para los agricultores que consideren si deben usar suplementos de algas marinas en su ganado. Queríamos saber si las algas eran estables cuando se almacenaban hasta por tres años; si los microbios que producen metano en el estómago de las vacas podrían adaptarse a las algas, haciéndolo ineficaz; y si el tipo de dieta que consumían las vacas cambió la eficacia de las algas marinas para reducir las emisiones de metano. Y usamos menos algas que en nuestro estudio de 2019.

Mejor crecimiento con menos alimento

Para el estudio, agregamos de 1,5 a 3 onzas de algas por animal diariamente a la comida de 21 vacas de carne durante 21 semanas. Como ocurre con la mayoría de los ingredientes nuevos en la dieta del ganado, Los animales tardaron algún tiempo en acostumbrarse al sabor de las algas, pero se acostumbraron a ella en unas pocas semanas.

Como esperábamos los novillos liberaron mucho más hidrógeno, hasta un 750% más, principalmente de sus bocas, ya que sus sistemas producían menos metano. El hidrógeno tiene un impacto mínimo en el medio ambiente. Los suplementos de algas no afectaron las emisiones de dióxido de carbono de los animales.

También encontramos que las algas que habían estado almacenadas en un congelador durante tres años mantuvieron su efectividad, y que los microbios del sistema digestivo de las vacas no se adaptaron a las algas de manera que neutralizaran sus efectos.

Alimentamos a cada uno de los animales con tres dietas diferentes durante el experimento. Estas raciones contenían cantidades variables de hierbas secas, como alfalfa y heno de trigo, que se conocen como forrajes. El ganado también puede consumir hierba fresca, granos melaza y subproductos tales como cáscara de almendra y semilla de algodón.

La producción de metano en el rumen aumenta con el aumento de los niveles de forraje en la dieta de las vacas, así que queríamos ver si los niveles de forraje también afectaban qué tan bien las algas reducían la formación general de metano. Las emisiones de metano del ganado con dietas ricas en forrajes disminuyeron entre un 33% y un 52%, dependiendo de la cantidad de algas que consumieron. Las emisiones del ganado alimentado con dietas bajas en forrajes se redujeron entre un 70% y un 80%. Esta diferencia puede reflejar niveles más bajos de una enzima que participa en la producción de metano en el intestino de las dietas bajas en fibra alimentadas con ganado.

Un hallazgo importante fue que los novillos de nuestro estudio convirtieron el alimento en peso corporal hasta un 20% más eficientemente que el ganado con una dieta convencional. Este beneficio podría reducir los costos de producción para los agricultores, ya que tendrían que comprar menos pienso. Por ejemplo, calculamos que un productor que termina 1, 000 cabezas de ganado de carne, es decir, alimentarlos con una dieta alta en energía para crecer y agregar músculo, podría reducir los costos de alimentación en US $ 40, 320 a $ 87, 320 dependiendo de la cantidad de algas que consumiera el ganado.

No sabemos con certeza por qué alimentar al ganado con suplementos de algas marinas les ayudó a convertir más de su dieta en aumento de peso. Sin embargo, Investigaciones anteriores han sugerido que algunos microorganismos del rumen pueden usar hidrógeno que ya no se utiliza para la producción de metano para generar nutrientes densos en energía que la vaca puede usar para su crecimiento adicional.

Cuando un panel de consumidores tomó muestras de carne de ganado criado en nuestro estudio, no detectaron diferencia alguna en la ternura, jugosidad o sabor entre la carne de ganado que consumió algas y otras que no.

La comercialización de algas marinas como aditivo en la alimentación del ganado implicaría muchos pasos. Primero, los científicos necesitarían desarrollar técnicas de acuicultura para producir algas marinas a gran escala, ya sea en el océano o en tanques en tierra. Y la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. Tendría que aprobar el uso de algas marinas como suplemento alimenticio para el ganado comercial.

Los agricultores y ganaderos también podrían ganar dinero reduciendo las emisiones de su ganado. Los científicos del clima tendrían que proporcionar orientación sobre la cuantificación, monitorear y verificar las reducciones de emisiones de metano del ganado. Tales reglas podrían permitir a los ganaderos obtener créditos de los programas de compensación de carbono en todo el mundo.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.