Come le mucche emettono gas serra

Ottobre 2020

Quando i ruminanti come capre, pecore e soprattutto bovini digeriscono il loro cibo, questo viene trasformato nei loro sistemi attraverso la fermentazione. Questo processo scompone il cibo nel tempo e produce metano, un potente gas serra che contribuisce al rapido riscaldamento del nostro pianeta quando viene espulso nell'atmosfera per vie biologiche tradizionali;   I ricercatori hanno scoperto che il 37% delle emissioni di metano derivanti dall'attività umana sono il risultato diretto del nostro bestiame e delle nostre pratiche agricole.

Il problema diventa più evidente considerando l'enorme quantità di bestiame allevato per la produzione di carne in tutto il mondo. Una singola mucca produce tra 154 e 264 libbre di gas metano all'anno. Senza contare le emissioni di qualsiasi altro bestiame, 1,5 miliardi di bovini, allevati appositamente per la produzione di carne in tutto il mondo, emettono almeno 231 miliardi di libbre di metano nell'atmosfera ogni anno (Our World in Data). Poiché il metano è un gas serra così potente (vedi riquadro), c'è un grande interesse a frenarne la produzione. Un certo numero di aziende e start-up stanno investendo in prodotti a base vegetale che imitano il sapore e la consistenza della carne, mentre altre si concentrano su alternative coltivate in laboratorio, che ridurrebbero la necessità di allevamenti di animali e le emissioni associate se adottate più diffusamente.

La caccia è già in corso per indagare se risultati simili possono essere prodotti dai prodotti dell'acquacoltura nei mangimi per animali, con un tipo di alga rossa, l'Asparagopsis taxiformis, che si sta dimostrando più promettente. Questo impianto apparentemente innocuo potrebbe un giorno ridurre le emissioni di metano fino al 98% nei bovini, con solo lo 0,20% in più al mangime di quell'animale al giorno. Sebbene non altrettanto efficienti, altri prodotti dell'acquacoltura come l'Asparagopsis armata, originaria dell'Atlantico nord-orientale e del Mar Mediterraneo, ha dimostrato di essere efficace nelle vacche da latte, riducendo le emissioni di metano del 67% con solo l'1% di un mix di alghe. Sebbene i risultati siano promettenti, l'aumento della produzione come additivo per mangimi ampiamente disponibile è ancora in fase di sviluppo, così come la capacità di introdurre e commercializzare questi prodotti. Ciononostante, l'industria dell'acquacoltura è ben posizionata per entrare in questo campo innovativo in un modo che un giorno fornirà vantaggi locali e globali offrendo una tecnologia di riduzione delle emissioni riproducibile a un prezzo accessibile. Le iniziative regionali di acquacoltura, basate sulla disponibilità regionale di varietà di alghe marine efficaci, potrebbero diventare fonti locali di additivi per mangimi, sostenendo le economie locali in tutto il mondo e mantenendo bassi i costi di produzione.

Il potenziale dell'acquacoltura va ben oltre l'alimentazione animale, in particolare nella regione del Southeast New England Program (SNEP) dove è Ancora un'industria nascente che fa affidamento sulle ostriche per il massimo valore economico. Secondo la Massachusetts Aquaculture Association, l'acquacoltura è al quinto posto in valore di tutti i prodotti agricoli ed è tra i settori agricoli in più rapida crescita dello stato, con l'allevamento di ostriche che da solo si colloca al terzo posto in valore di tutti i frutti di mare sbarcati in Massachusetts.   Oltre al loro valore alimentare, i molluschi (principalmente ostriche) sono anche visti come un intervento di riduzione dell'azoto a bassa tecnologia per i corpi idrici compromessi dai nutrienti. Sebbene l'efficacia continua di questa applicazione sia ancora in fase di quantificazione, le barriere coralline di ostriche hanno un effetto dimostrato sulla qualità dell'acqua, filtrando fino a 50 galloni d'acqua per ostrica al giorno. Le ostriche possono rimuovere
l'azoto (immagazzinato nei loro tessuti e gusci) e promuovere una maggiore denitrificazione nel sedimento. Le barriere coralline di ostriche promuovono anche la biodiversità fungendo da rifugio per migliaia di specie. Nell'ambito di un progetto finanziato dallo SNEP in corso, è stato istituito un Il team dell'UMass Dartmouth ha determinato le condizioni di base a Cockeast Pond – uno stagno di acqua salata con un alto livello di arricchimento di azoto – al fine di misurare i potenziali impatti riparatori totali delle popolazioni di ostriche appena dispiegate. Dopo aver raccolto quasi un decennio di dati, il team prevede di applicare la propria tecnica per il ripristino della qualità dell'acqua attraverso l'acquacoltura di ostriche in diverse aree lungo il fiume Westport.

Nella città di Orleans, l'acquacoltura di ostriche viene utilizzata come approccio di riduzione dell'azoto nel Lonnie's Pond, dove l'eccesso di azoto ha compromesso l'acqua e l'habitat. L'acquacoltura in questo sito aiuterà la città a raggiungere l'obiettivo di ridurre circa 660 libbre di azoto all'anno (lbs-N/anno) come parte del piano generale di gestione dell'azoto della città. In collaborazione con Ward AquaFarms, la città ha distribuito circa 1,5 milioni di ostriche nel Lonnie's Pond nel 2019 con l'obiettivo di rimuovere 165 libbre-N/anno attraverso l'ostrica l'agricoltura, che costituisce la rimozione del 25% di azoto rispetto all'obiettivo totale di 660 libbre-N/anno. Le ostriche sono state distribuite a metà luglio e raccolte a dicembre. La rimozione netta totale è stata di 136 libbre-N, soddisfacendo l'82,5% dell'obiettivo. Gli anni precedenti hanno dimostrato che implementazioni più lunghe possono aumentare la rimozione dell'azoto, pertanto le considerazioni future dovrebbero includere l'aumento del tempo di implementazione anticipandolo.

Poiché questi settori continuano a svilupparsi in tutta la regione SNEP, ci sono ulteriori opportunità per innovare. Per le ostriche dell'acquacoltura, rimangono domande su quanto aumento dell'offerta il mercato delle ostriche selvatiche possa assorbire senza vedere un uguale aumento della domanda. Sebbene i potenziali benefici dell'ostricoltura siano ampi, saranno necessari nuovi usi per l'aumento dell'offerta per consentire all'industria dell'acquacoltura di continuare la sua espansione. Una potenziale strada potrebbe includere la loro vendita come fertilizzanti ricchi di sostanze nutritive, il che potrebbe annullare parte della necessità per i nuovi fertilizzanti attualmente in fase di introduzione nella regione. In tutta Cape Cod, l'uso di fertilizzanti è la seconda fonte controllabile di inquinamento da nutrienti nelle insenature costiere (Commissione di Cape Cod).

Nella produzione dell'acquacoltura, le imprese multi-coltura che allevano ostriche, salmone e alghe all'interno della stessa area in un processo di produzione a circuito chiuso sono note come Acquacoltura Multitrofica Integrata (IMTA);   Le specie coltivate in questo sistema non richiedono input (nessun fertilizzante) e beneficiano della convivenza di altre specie all'interno del sistema. La presenza di alghe fornisce habitat e riparo a pesci e crostacei, i cui escrementi nutrono poi le alghe. Inoltre, l'IMTA consente una maggiore rimozione dei nutrienti, poiché le alghe possono sequestrare cinque volte più carbonio rispetto alle piante terrestri e utilizzano l'azoto inorganico disciolto per crescere. Gli studi del Lindell Lab presso la Woods Hole Institution of Oceanography hanno dimostrato che un'agricoltura multi-coltura di Le alghe, in combinazione con le ostriche, possono rimuovere più azoto dalle acque compromesse rispetto a una tradizionale impresa monocolturale da sola. Questo innovativo concetto di acquacoltura può aiutare a ricostruire gli ecosistemi e può essere utilizzato per ripristinare le acque povere di nutrienti, creando anche un'industria redditizia per gli agricoltori della zona senza richiedere molto spazio aggiuntivo.

Il potenziale di espansione dell'acquacoltura in tutta la regione SNEP è significativo, con numerosi progetti da emulare e mercati da sfruttare. I benefici abbondano, dal miglioramento della qualità dell'acqua a livello regionale, al sostegno alle imprese agricole e contemporaneamente alla riduzione dei potenti gas serra emessi dal bestiame o al rafforzamento delle economie locali nella vendita dei prodotti dell'acquacoltura. Per non parlare dei vantaggi a catena associati a un'acqua e un'aria più pulite. L'acquacoltura è un'industria nascente che merita ulteriori ricerche e investimenti locali: questo è solo l'inizio.