Wpływ metanu na atmosferę ziemską i efekt cieplarniany jest niebagatelny. Stężenia metanu w atmosferze są zdecydowanie niższe niż dwutlenku węgla, ale rosną o wiele szybciej - z 729 cząsteczek na miliard ponad 100 lat temu do niemal 2 tys. obecnie.
Nie tylko CO2. Metan także truje Ziemię
Metan stał się ważnym gazem odpowiedzialnym za zmiany klimatyczne. Jak podaje Komisja Europejska, metan znika po około 10-15 latach, znacznie szybciej niż dwutlenek węgla. Problem jednak tkwi w tym, że obecność metanu w atmosferze może być nawet 85 razy szkodliwsza niż dwutlenku węgla.
Zobacz również:
Za największą emisję metanu odpowiedzialne są rolnictwo, a także składowiska odpadów na wolnym powietrzu. Metan jest głównym składnikiem gazu ziemnego i biometanu z odpadów rolniczych. Duże ilości metanu są również uwalniane podczas działalności związanej z wydobyciem ropy naftowej i węgla. Znaczne emisje metanu pochodzą również z terenów podmokłych i świata zwierząt.
Rolnictwo odpowiada za emisję metanu właśnie przez hodowlę zwierząt, zwłaszcza przeżuwaczy takich jak krowy. Metan jest u nich efektem ubocznym trawienia pokarmu roślinnego. Wbrew temu, co się powszechnie uważa, większość tego gazu nie wydostaje się przez gazy zwierzęcia, ale przez pysk, podczas ponownego przeżuwania cofniętego z żołądka pokarmu.
Tabletki z genetycznie modyfikowanymi bakteriami
Suplementy diety, szczepionki dla krów i odpowiedni dobór pasz to już istniejące sposoby na to, aby ograniczyć produkcję przez nie tego gazu. Przy światowym pogłowiu bydła idącego w półtora miliarda sztuk to są ogromne ilości. Jedna krowa emituje dziennie 100 kg metanu.
Pomysł naukowców z University of California w mieście Davis polega na tym, by stworzyć tabletki dla krów działające na ich florę jelitową. Nie zlikwidują jej, bo krowa bez bakterii jelitowych nie byłaby w stanie niczego strawić, ale przegrupują je tak, by produkowały mniej metanu.
Badania procesu trawienia roślin przez krowy objął płyn znajdujący się w żwaczu. To pierwszy z czterech przedżołądków przeżuwaczy, sąsiadujący z przełykiem i odpowiedzialny za proces pierwszego trawienia połkniętego pokarmu (pozostałe części to czepiec, księgi i trawieniec).
Tu znajdują się orzęski symbiotyczne, które trawią zawartą w pokarmie celulozę, następnie zwierzę cofa tak strawiony pokarm, by później trafił on do kolejnych komór żołądka. I to żwacz jest miejscem głównych przemian azotowych w morganizmie krowy. Około 35-40 proc. bakterii żwaczowych produkuje enzymy proteolityczne rozkładające białko.
Naukowcy zbadali mikroby w próbkach pobranych ze żwacza. Te drobnoustroje przekształcają wodór w metan. Gaz ten pozostaje niestrawiony przez krowę i w rezultacie zostaje wydalony głównie przez pysk zwierzęcia.
Pomysł polega na stworzeniu genetycznie zmodyfikowanych drobnoustrojów żołądkowych, które wprowadzone do organizmu krowy poprzez tabletkę znacznie ograniczą ten proces. Sprawa jest jednak złożona, gdyż nie można po prostu zmusić flory bakteryjnej do tego, by nie produkowała metanu. Wtedy pozostanie w układzie pokarmowym zwierzęcia zbyt wiele wodoru i to je zabije. Wodór nadal musi być trawiony, ale nowe drobnoustroje mogą zmienić efekty uboczne tego procesu.
Program otrzymał dofinansowanie w wysokości 70 mln dolarów, ale jeżeli się powiedzie, wówczas może przynieść miliardowe korzyści.
Zobacz również:
Rozwiązaniem mogą być wodorosty
Tymczasem PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) opublikowały badania, z których wynika że dodawanie do pasz dla bydła wodorostów znacznie ogranicza produkcję metanu podczas jego trawienia. To spadki idące w 40 proc.
Jak czytamy w opisie badań, podanie wodorostów zawierających bromoform do diety wypasanego bydła może potencjalnie zmniejszyć emisję metanu jelitowego bez negatywnego wpływu na wydajność zwierząt. Biorąc pod uwagę znaczny udział zwierząt przeżuwających w globalnej emisji gazów cieplarnianych, badanie to pokazuje obiecującą drogę do łagodzenia zmian klimatycznych.
Eksperyment został przeprowadzony na ranczu w Dillon w stanie Montana, gdzie części krów podawano pasze opartą na wodorostach, a drugiej części - nie. Wyniki były jednoznaczne.
