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餵牛食海藻 減甲烷排放達七成

2016/10/24 — 12:52

背景圖片來源:pexels.com

背景圖片來源:pexels.com

畜牧業的碳排放佔全球總碳排放的 5% ,當中的甲烷 (methane, CH4) 排放更佔人類活動排放的 44% 。假如澳洲聯邦科學與工業研究組織 (CSIRO) 的研究成功,為牛隻的飼料加入海藻,將有望減低七成的甲烷排放,有效舒緩全球暖化問題。

甲烷相比二氧化碳 (CO2) 是一種吸熱力更強的溫室氣體。其全球升溫潛能值是 CO2 的 36 倍。全球升溫潛能值 (Global warming potential) 是衡量特定氣體和相同質量 CO2 比較之下,吸收熱能並殘留在大氣層的相對能力。而計算 GWP 時,通常會以一段特定長度如一百年的評估期間為準。

每年畜牧業就有 31 億公噸的 CH4 排放,相當於整個歐盟一年的 CO2 排放。假設我們能減低七成即 21.7 億公噸的 CH4 ,就能減低與印度全國相約的碳排放。而畜牧業的九成 CH4 來源來自牲畜打嗝,而非我們以為的胃氣——放屁只佔約一成 CH4 排放。

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為了解決問題, CSIRO 的研究團隊參考了 11 年前加拿大農夫 Joe Dorgan 的發現: Joe 發現其沿海而食的牛隻比起牧場中的其他牛更有生產力。過去幾年他們測試了二十種海藻,並在試管中模擬牛胃消化過程,結果海藻確實最多可減少一半 CH4 的製造。不過,牛隻需要進食大概自身體重兩成的海藻才有減排效果。

模擬牛胃製造甲烷之實驗
Credit: Dalhousie University

模擬牛胃製造甲烷之實驗
Credit: Dalhousie University

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團隊其後在昆士蘭沿海找到名為海門冬(Asparagopsis taxiformis, 又名蘆荀藻)的海藻,在實驗室模擬測試時更減低 CH4 製造達 99% ,而且只需在飼料中加入 2% 海門冬即可達到效果。這是因為海門冬會製造三溴甲烷 (bormoform, CHBr3),並與維他命 B12 產生化學作用,從而抑制牛隻胃中細菌在消化過程中使用酵素產生 CH4 。現時,團體已完成在羊隻身上的 72 日餵飼測試。他們在飼料中加入 2% 海門冬,期間的 CH4 製造減少 50-72% 不等。

乾海門冬
Credit: MACRO-JCU

乾海門冬
Credit: MACRO-JCU

全球有 13 億人依賴牲畜維生,也有 8.3 億人因為食物安全問題,而必須從牲畜取得蛋白質與其他微量營養。牲畜的 CH4 製造並非只是環境問題,更是浪費能源的問題。因為有 15% 的飼料因為 CH4 製造而流失,如果能減少這方面的浪費,我們就能提高糧食生生產力,

雖然,全球海藻產量愈來愈高,每年有超過 2,500 萬公噸(連水份),是檸檬的兩倍。不過,就算要餵飼 10% 澳洲牲畜,仍需 30 萬公噸海門冬、 6,000 公頃的土地,更不用提其他地方有更多的牲畜需要減排 CH4 。面對資源問題, CSIRO 的 Michael Battaglia 就指,這個難題或可以由發展中國家漁民解決,在漁獲減少下,他們可以轉型改種門海冬以獲得穩定收入。 CSIRO 會繼續於昆士蘭餵飼牲畜直至明年年中。

註:文中圖片獲 CSIRO Dr. Rob Kinley 授權使用。

來源:
Science Alert, Adding seaweed to cattle feed could reduce methane production by 70%, 20 October 2016
The Conversation, Seaweed could hold the key to cutting methane emissions from cow burps, 20 October 2016

報告:

Kinley, R.D., Vucko, M.J., & et al. (2016). The red macroalgae Asparagopsis taxiformis is a potent natural antimethanogenic that reduces methane production during in vitro fermentation with rumen fluid. Animal Production Science 56(3) 282-289. doi:10.1071/AN15576

文/ac

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