牛はメタン問題を抱えています。 酪農家は新たなイノベーションが役立つことを期待している

メタンは大気中の熱を閉じ込める力が二酸化炭素の 25 倍も強く、1 頭の牛が毎年 220 ポンドのメタンをゲップする可能性があります。

サマンサ・クラウンさんはテネシー州東部の農場で 1,200 エーカーの土地と約 900 頭の牛を管理しています。 彼女は父と叔父からデイビス・ブラザーズ・デイリー社を引き継ぎましたが、それは大変な仕事でした。 彼女は牛が食べる飼料をすべて栽培しているため、穀物の栽培と動物の世話の間で、ほぼ常に忙しいです。 しかし、彼女は毎日同じようにデータを調べてスタートします。

「一晩で何が入ったかを見て、その日のゲームプランを立てます」とクラウンは言う。 「もしかしたら、『この5頭の牛は病気のようです』というように、数頭の牛を移動させるためかもしれません。」

クラウン氏は、目視検査だけでどの牛が少しピーキーに見えるかを記録しているだけではありません。 彼女は反芻首輪を使用していますが、これは牛の活動追跡装置のような役割を果たします。 Fitbit やフィットネス ウォッチが歩数や心拍数を記録するのと同じように、Craun は各牛のバイタル統計を個別に監視できます。 「私たちは彼女が1日に何歩歩くのかを知っています。彼女がその日何を反芻しているのかを知っています。それは1日あたり数分で監視されています。彼女が閾値を下回った場合、おそらく彼女に何か問題があり、気分が優れないことがわかります。」クラウン氏は言う。 牛も体温を下げるために犬と同じように喘ぎます。首輪はどれくらい喘ぐかを記録します。 「彼女が息を切らしている時間が長い場合は、何らかの理由で彼女の熱が冷めていないことがわかります。」

農場にいるサマンサ・クラウン。 写真提供：The Dairy Alliance

クラウンさんは、群れの健康だけではなく、これらすべてのデータ ポイントを追跡しています。 彼女は、農場から排出されるメタンの量を減らす方法を探している多くの酪農家の 1 人です。 温室効果ガスであるメタンは、世界の排出量の約 20% を占めています。 また、大気中の熱を閉じ込める力は二酸化炭素よりも 25 倍強いです。 メタンはオゾン大気汚染の原因となっており、毎年 100 万人の早期死亡につながっています。 国連は、メタン削減目標を達成すれば、入院や死亡が減り、労働時間の損失が減り、2,500万トンの作物の損失が防げると推定している。 メタン排出量を削減することは、世界の健康にとって極めて重要です。

米国では、メタン排出量全体の 25 パーセントを農業が占めており、その排出量の 85 パーセント以上を牛が占めています。 健康な乳牛は、平均して、主にげっぷによって毎年約 220 ポンドのメタンを排出します。

写真提供：The Dairy Alliance

しかし、クラウンと彼女の首輪のように、その数を減らそうとする方法はあります。 次のように考えてください。乳牛は毎日約 7 ガロンの牛乳を生産できます。 しかし、牛は食事をし、反芻し、乳を搾っているときに、同時にメタンを吐き出しているのです。 したがって、生産される牛乳1ガロンごとにメタンも生成されます。

牛が病気になった場合、抗生物質やその他の薬の投与が必要になる場合があり、その結果、乳牛の乳が一時的に利用できなくなります。 つまり、彼女はまだげっぷをしているが、1ガロンあたりの排出量は急増しているということだ。 しかし、農家がそこに至る前に病気にかかり、その牛が病気になるのを防ぐことができれば、ガロン当たりの排出量レベルを一定に保つことができ、クラウンのような農家は時間の経過とともにその数値が改善されることを期待している。下がり続けます。

写真提供：smaXtec

一部の農家はクラウン氏と同じ種類のデータを追跡していますが、データはさらに深く、牛の胃にまで及んでいます。 smaXtec ボーラスは牛が飲み込む小さなセンサーで、体内の温度、反芻、水分摂取量を測定します。 データは基地局に送信され、アルゴリズムが個々の牛の健康状態を分析し、牛群全体と比較します。

smaXtec の CEO、Stefan Scherer 氏は、この技術により農家はより積極的になり、牛が臨床症状を発現する約 5 日前に病気を検出できるようになると述べています。 これにより、農家はより強力な薬に頼ることなく、抗炎症薬や栄養補助食品の使用など、他の方法で免疫システムをサポートできるようになります。 「抗生物質の使用量を最大 70% 削減できます。したがって、群れ全体の効率が向上します。そして、研究ではメタンが 14 ～ 15% 削減されることが証明されています。」

もちろん、牛のげっぷもありますし、それから…​​反対側から出てくるものもあります。 牛の糞尿は約 65% のメタンで構成されています。 私たちの周囲の空気中には、常にメタンが 2 ppm 弱存在しています。 「典型的な酪農場では、メタンは約100～200ppmです」と、そのメタンを肥料に変換するスタートアップ企業Windfall BioのCEO、ジョシュ・シルバーマンは言う。 メタンが納屋内でより目立つ場合は、多くの酪農場が廃棄物をプールしている肥料ラグーンやスラリーピットの近くで最も活発です。 「外に出て見てみると、メタンが湧き出ているだけです…肥料ラグーンから数千ppmの（メタンが）出てくるかもしれません。」

顕微鏡で観察したメタンを食べる微生物。 写真提供：Windfall Bio。

シルバーマンは、すべてのメタンを窒素を豊富に含む肥料に戻し、農家がコストを削減し、文字通りの廃棄物の用途を見つけることを目指しています。 彼は、メタノトローフ、またはメタンを食べる微生物と呼ばれるバクテリア（Windfall Bio では、これらを略して MEM と呼んでいます）を使用してこれを行います。これらの MEM は土壌中に自然に存在し、空気中からメタンと窒素を取り出して地中に沈めることで土壌を豊かにします。 「私たちがやろうとしているのは、農家がそのループを閉じて、より効率的になれるよう支援することです。現時点では、メタンを捕捉する道がなければ、メタンを大気中に放出しているだけです。なぜなら、彼らには何もないからです」それ以外のことは関係ありません」とシルバーマンは言う。 しかし、MEM を使用すると、農家はこれらの細菌を乾燥させて粉末にしたもの (パンを焼くと活性化する酵母菌のパックのようなもの) を入手して堆肥の山に混ぜることができるため、堆肥から排出されるメタンをより効率的に使い切ることができます。既存の肥料。 シルバーマン氏は、まだデータを収集中だが、現在のモデルでは、MEM が 1 ～ 2 か月で堆肥中の窒素量を 2 倍にできることを示唆していると述べた。

「これは本当に公平な技術です。ですから、豪華なステンレス製の機器、ファン、電気に何十万ドルも費やす必要はありません。実際、これは 10 頭の牛の農場 (または) 100,000 頭の農場に至るまで、信じられないほどうまく機能します。」シルバーマン氏は言う。

メタンモニター。 写真提供：Windfall Bio。

農家はすでに他のローテクソリューションを実験中です。 牛の飼料を海藻やサプリメントを含むものに変更すると、牛のげっぷの量と排出されるメタンの量を減らすことができます。 クラウンさんは牛を涼しく保つことに特に重点を置き、納屋を改造して浸漬装置を設置することさえあります。 牛の背中に水を浸して牛の調子を整えるスプレーノズル。 「牛が暑いと、ストレスを感じています」とクラウン氏は言う。 しかし、浸漬装置のある納屋では、「それは大きな違いを生みます」。 クラウンさんは、冷却された牛からは 1 日あたり 1 ガロン以上の余分な牛乳が飛び出ていることに気づいたと言います。

米国は、世界メタン宣言に署名した 100 か国の 1 つです。 目標は、メタンレベルを2030年までに30%削減することです。地球温暖化を1.5度に抑える必要があり、この基準は気候変動の最悪の結果を回避するために重要であると科学者によって認識されています。 昨年、バイデン大統領はメタン排出削減行動計画を発表し、この計画では、他のプログラムの中でも特に、今春、メタン排出を軽減するプロジェクトに4,700万ドルを約束した。 机上ではすべてうまく聞こえますが、プロジェクトはすべてまだ研究段階にあります。 具体的なことはまだ何も広範な規模で実践されていません。

写真提供：The Dairy Alliance

しかし、最終的には、これらのことは何か変化をもたらすのでしょうか? 酪農場が依然として大量の牛乳に対して同量のメタンを生成している場合、正味の環境への影響は変わりません。 メタン排出者に対する税金や手数料をさらに厳しくするよう求める声がある。 人間は牛肉を食べたり牛乳を飲んだりするのを完全にやめるべきだという議論もあります。 牛を農業システムから完全に排除したほうが良いだろう、と。 一部の研究では、米国の農業から牛を排除すると食料生産が増加し、農業からの排出量が減少するが、思っているほど減少しないことが示されています。 このモデルでは、牛を方程式から除外した場合、米国の総温室効果排出量は 2.6% しか減少しませんでした。

乳業業界が試みている変化は、2 つのレンズを通して見ることができます。少しずつでも役立つか、それとも遅すぎるかです。 しかし、大気中に何百年も残留する二酸化炭素とは異なり、メタンはわずか 10 年で分解できるため、現在実施されている慣行が 2033 年までに効果をもたらす可能性があることを意味します。

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