Las algas marinas podrían hacer que las vacas eructen menos metano y reducir su huella de carbono

Templo de James

En un granero de madera en el borde del campus de la Universidad de California, Davis, el ganado se alinea en sus espacios de alimentación asignados para arrebatar bocados de heno de alfalfa.

La primavera pasada, varias de estas vacas lecheras Holstein participaron en un estudio para probar un camino prometedor para reducir las emisiones de metano del ganado, una gran fuente de gases de efecto invernadero que impulsan el cambio climático. Al agregar una pequeña cantidad de algas marinas a la alimentación de los animales, los investigadores descubrieron que podían reducir la producción de metano de las vacas en casi un 60%.

Cada año, la producción ganadera emite gases de efecto invernadero con un efecto de calentamiento equivalente a más de 7 gigatoneladas de dióxido de carbono, aproximadamente lo mismo impacto global como la industria del transporte. Casi el 40% de eso se produce durante la digestión: el ganado, las cabras y las ovejas eructan y expulsan metano, un gas de efecto invernadero muy potente, aunque de vida relativamente corta.

Si las reducciones logradas en el estudio de UC Davis pudieran aplicarse en toda la industria ganadera mundial, se eliminarían casi 2 gigatoneladas de esas emisiones anualmente, aproximadamente una cuarta parte de la contaminación climática total de los Estados Unidos cada año.

Ermias Kebreab, profesor de ciencia animal en UC Davis que dirige el trabajo, se está preparando para realizar un estudio más ambicioso en los próximos meses, evaluando si cantidades más pequeñas de una forma más potente de algas marinas pueden reducir aún más las emisiones de metano. Mientras tanto, algunas empresas han comenzado a explorar lo que podría ser el desafío más difícil: crecer a gran escala.

Reducciones muy, muy altas

El problema es el proceso digestivo del ganado y otros rumiantes, conocido como fermentación entérica. Los microbios en sus tractos digestivos descomponen y extraen energía de los carbohidratos en los pastos fibrosos. Pero el mismo proceso también genera hidrógeno, del cual se alimenta un conjunto separado de microorganismos, produciendo metano.

Alrededor del 95% del gas escapa por la boca y las fosas nasales, mientras que el resto sale en la otra dirección.

Los investigadores han explorado una serie de caminos potenciales para reducir las emisiones del ganado, incluida la cría selectiva (algunos animales son menos gaseosos que otros), vacunas, transferencias de microbiomas, varios suplementos dietéticos y alimentos más eficientes, todo con resultados variables, dice Dan Blaustein-Rejto. , analista senior de agricultura del Breakthrough Institute, un centro de investigación que se enfoca en soluciones tecnológicas a problemas ambientales.

Pero hay un impulso creciente detrás del enfoque de las algas marinas, gracias a los resultados sorprendentemente efectivos de los estudios científicos iniciales. En 2014, investigadores australianos fundar que bajas dosis de un alga roja conocida como Asparagopsis taxiformis virtualmente eliminó la producción de metano en experimentos de laboratorio. Ensayos de campo con ovejas vivas reducir las emisiones hasta un 80 %, mientras que el experimento de UC Davis, el primero con ganado vivo, mostró una reducción del 58 % en promedio cuando un alga relacionada constituía el 1 % de su dieta.

Más leche y carne

Kebreab creció en Eritrea, un país de África Oriental en la costa del Mar Rojo que lucha contra sequías y hambrunas recurrentes. La continua escasez de leche o carne lo inspiró a estudiar la ganadería, con la esperanza de encontrar formas sostenibles de producir más de ambas.

El profesor de UC Davis, Ermias Kebreab, alimenta a mano a una vaca en el campus. Templo de James

Kebreab comenzó a investigar el problema del metano hace más de una década. Pero el trabajo reciente sobre las algas marinas fue impulsado, en parte, por la aprobación de una ley en California en 2016 que pedía reducir las emisiones de metano del estado en un 40 %. Eso ha ejercido una presión real sobre las empresas para encontrar formas efectivas y asequibles de hacerlo, particularmente entre los ganaderos y productores de leche del Valle Central. El estatuto se enfoca principalmente en el problema relacionado pero más pequeño de reducir el metano del estiércol de ganado, para el cual hay algunos medios disponibles para hacer y medir el progreso . Pero reducir las emisiones de los eructos de las vacas también contaría para cumplir con ese mandato.

Tan pronto como SB-1383 entró en línea, el nivel de interés aumentó enormemente y se concentra en California, dice Kebreab.

Un efecto secundario negativo en el estudio inicial de UC Davis es que el ganado disminuyó la cantidad que consumía cada día. Eso es un gran problema, ya que cuanto más comen las vacas, más leche o carne producen. Kebreab sospecha que el problema era simplemente el sabor: las algas son muy saladas. Los investigadores finalmente lo mezclaron con melaza para ayudar a que el medicamento bajara.

Pero de manera crucial, en el estudio inicial, utilizaron una forma de alga marina que no es tan potente como las algas rojas empleadas en los experimentos iniciales de laboratorio en Australia. Kebreab tiene la intención de usar esa cepa en el ensayo de seguimiento y cree que podría reducir más emisiones incluso con una dosis más baja.

En los próximos meses, Kebreab supervisará un experimento de seis meses con 24 bovinos de carne. Él planea evaluar de cerca si el efecto sobre el metano persiste en el mismo nivel durante un período de tiempo más largo, así como si el suplemento afecta la salud, el peso y la calidad de la carne.

Teóricamente, mientras el ganado no note el sabor (o no se acostumbre), las algas deberían ayudarlo a engordar. Bloquear la producción de metano debería significar que una mayor parte de los carbohidratos consumidos se dirija a la tarea de construir tejido. Si es así, los agricultores podrían ver un retorno económico en el costo inicial de este suplemento, aunque puede o no ser la opción más rentable para empacar en peso.

Pero hay otra preocupación: cómo conseguir los 200 kilogramos de algas rojas que necesitan para el estudio. Aún no se ha producido a escala comercial, y hacerlo podría resultar complicado.

llegar a escala

Australis Aquaculture, un productor de lubina asiática cultivada en el océano con sede en Greenfield, Massachusetts, está tratando de encontrar un camino a través de un proyecto de investigación en Vietnam, denominado Greener Grazing.

Las algas rojas crecen naturalmente en la naturaleza, pero se necesitará una gran mano humana para producirlas a la velocidad y la escala necesarias para servir incluso a una fracción de la industria ganadera mundial. Y hasta ahora, las algas marinas han resistido los intentos de que se reproduzcan, dice Josh Goldman, el fundador de la compañía.

Huynh Thi Khanh trabajando en el banco de semillas de Greener Grazing. Pastoreo más verde

Greener Grazing y sus colaboradores están siguiendo varios caminos para resolver el problema. Si lo logran, la compañía pasará al siguiente paso de intentar cultivar algas en la costa de Vietnam. Las plantas se colocarían dentro del tipo de red de tubo de plástico que se usa para cultivar ostras y se suspenderían unos pocos pies bajo el agua, lo suficientemente profundo como para protegerlas de las olas, pero lo suficientemente cerca del sol para que la fotosíntesis impulse el crecimiento.

Mientras tanto, DSM, el gigante conglomerado holandés, está trabajando en un aditivo sintético para las vacas. Un artículo del que fueron coautores sus investigadores encontró que un inhibidor de metano conocido como 3-nitrooxipropanol, o 3NOP, redujo las emisiones en un 30 % en las vacas Holstein lactantes. El estudio señaló que la producción de leche no se vio afectada durante el experimento de 12 semanas y, como beneficio adicional, la energía de metano ahorrada ayudó a generar tejido, lo que resultó en un mayor peso corporal.

Según se informa, DSM Nutritional Products espera comercializar el alimento para animales y ya ha aplicado para la aprobación de la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos para venderlo en los Estados Unidos.

Si bien las reducciones no son tan dramáticas como las observadas en las primeras pruebas de algas marinas, una gran empresa con plantas de fabricación y canales de distribución existentes podría aumentar la producción más rápido y reducir los costos aún más que el enfoque de la acuicultura, dice Kebreab.

DSM no respondió a una consulta de MIT Technology Review.

más allá de california

Kebreab está colaborando con Joan Salwen , un becario de Stanford que fundó Innovaciones de olmo , una empresa social que trabaja para recaudar dinero para los esfuerzos de investigación de algas marinas y colaborar con la industria ganadera.

Salwen reconoce fácilmente que es necesario realizar más investigaciones sobre los efectos de las algas en la salud, tanto en el ganado como en los humanos, y que aún no está claro si estas cepas se pueden aumentar de una manera económicamente viable. Además, obtener rendimientos del producto en un estado como California, donde los agricultores enfrentan mandatos regulatorios, será muy diferente de venderlo en partes pobres del mundo que también contribuyen a las emisiones de metano.

Pero si todo sale bien, espera Salwen, los primeros mercados fomentados por fuertes políticas climáticas podrían ayudar a expandir la producción y reducir los costos en otros lugares.

Al regresar del granero, Kebreab menciona que los capitalistas de riesgo han estado visitando el campus para obtener más información sobre la investigación y las oportunidades. Ha estado ansioso por compartir, dada la cantidad de inversión que se requeriría para hacer despegar una industria de algas rojas.

Cuanto más dinero tenga, más rápido podremos llevarlo al mercado, dice.

Pero el propio Kebreab no tiene ambiciones empresariales.

Simplemente me gusta trabajar con los animales, dice.

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