Alimentar a las vacas con unos cuantos gramos de algas al día podría reducir drásticamente su contribución al cambio climático


El metano es un gas de efecto invernadero de corta duración pero potente 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 .


por Ermias Kebreab y Breanna Roque


Alrededor del 70% del metano agrícola proviene de la fermentación entérica : reacciones químicas en los estómagos de las vacas y otros animales que pastan a medida que descomponen las plantas. Los animales eructan la mayor parte de este metano y pasan el resto en forma de 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 generales 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 en la alimentación normal del ganado podría reducir la producción de metano , pero esta investigación se realizó en un laboratorio, no en animales vivos.

Estudiamos la agricultura sostenible , centrándonos en la ganadería. En un estudio recientemente publicado , demostramos que el uso de algas rojas ( Asparagopsis ) como complemento alimenticio puede reducir tanto las emisiones de metano como los costos de alimentación sin afectar la calidad de la carne. Si estos hallazgos pueden ampliarse y comercializarse, podrían transformar la producción ganadera en una industria más sostenible económica y ambientalmente.

El sistema digestivo especial de las vacas es un importante generador de metano.

Máquinas de digestión de plantas

Los animales rumiantes, como las vacas, las ovejas y las cabras, pueden digerir material vegetal que no es digerible para los humanos y los animales con estómagos simples, como los cerdos y los pollos. Esta capacidad única proviene de los cuatro compartimentos del estómago de los rumiantes, en particular el compartimento ruminal, 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 el dióxido de carbono y el hidrógeno. Los microbios productores de metano, llamados metanógenos, utilizan estos compuestos para formar metano, que el cuerpo de la vaca expulsa.

Analizamos este problema por primera vez en un estudio de 2019, la primera investigación de este tipo que se realizó en ganado en lugar de en un laboratorio. En ese trabajo, demostramos que complementar la alimentación de las vacas lecheras con aproximadamente 10 onzas de algas al día reducía las emisiones de metano hasta en un 67% . Sin embargo, el ganado que comía esta cantidad relativamente grande de algas consumía 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 estén considerando usar suplementos de algas 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, haciéndolas ineficaces; y si el tipo de dieta que comían las vacas cambió la eficacia de las algas para reducir las emisiones de metano . Y utilizamos 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 las dietas del ganado, los animales tardaron algún tiempo en acostumbrarse al sabor de las algas, pero se acostumbraron en unas pocas semanas.

Como esperábamos, los novillos liberaron mucho más hidrógeno (hasta un 750% más, principalmente de la boca) ya que sus sistemas produjeron 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 descubrimos que las algas que habían sido almacenadas en un congelador durante tres años mantenían su eficacia y que los microbios en el sistema digestivo de las vacas no se adaptaban 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 pastos secos, como alfalfa y heno de trigo, que se conocen como forraje. El ganado también puede consumir pasto fresco, granos, melaza y subproductos como cáscaras de almendras y semillas de algodón.

Alimentar a las vacas con unos cuantos gramos de algas al día podría reducir drásticamente su contribución al cambio climático
Las fuentes globales de metano incluyen la combustión de combustibles fósiles y biomasa, la agricultura (principalmente ganadería), la descomposición de desechos en vertederos y la descomposición natural en humedales. Crédito: Jackson et al., 2020 , CC BY

La producción de metano en el rumen aumenta con los niveles crecientes de forraje en la dieta de las vacas, por lo 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 forraje disminuyeron entre un 33% y un 52%, dependiendo de la cantidad de algas que consumieron. Las emisiones del ganado alimentado con dietas bajas en forraje disminuyeron entre un 70% y un 80%. Esta diferencia puede reflejar niveles más bajos de una enzima que participa en la producción de metano en los intestinos de ganado alimentado con dietas bajas en fibra .

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 necesitarían comprar menos alimento. Por ejemplo, calculamos que un productor que termine 1.000 cabezas de ganado vacuno (es decir, alimentándolos con una dieta rica en energía para crecer y ganar músculo) podría reducir los costos de alimentación entre 40.320 y 87.320 dólares, dependiendo de la cantidad de algas que consumiera el ganado.

No sabemos con certeza por qué alimentar al ganado con suplementos de algas les ayudó a convertir una mayor parte 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 destina a la producción de metano para generar nutrientes densos en energía que la vaca puede luego usar para un mayor crecimiento.

Cuando un panel de consumidores tomó muestras de carne de ganado criado en nuestro estudio, no detectó ninguna diferencia en ternura, jugosidad o sabor entre la carne de ganado que consumía algas y otros que no.

La comercialización de algas como aditivo alimentario para el ganado implicaría muchos pasos. En primer lugar, los científicos necesitarían desarrollar técnicas de acuicultura para producir algas a gran escala, ya sea en el océano o en tanques en tierra. Y la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos tendría que aprobar el uso de algas como complemento 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 brindar orientación sobre la cuantificación, el seguimiento y la verificación de las reducciones de las emisiones de metano del ganado. Tales reglas podrían permitir a los ganaderos obtener créditos de programas de compensación de carbono en todo el mundo.

Este artículo se vuelve a publicar desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original .