Welkom bij Moderne landbouw !

Methaan en begrazing:een bredere kijk

In het voortdurende debat over de bronnen van de uitstoot van broeikasgassen, runderen en andere herkauwers krijgen vaak een klap. Critici wijzen erop dat herkauwers een belangrijke bijdrage leveren aan de uitstoot van methaan, een van de drie belangrijkste broeikasgassen – samen met koolstof en lachgas – met potentieel voor opwarming van de aarde. Herkauwers stoten methaan uit bij het verteren van cellulose in de pens.

Sommige critici gaan zelfs zo ver dat ze suggereren dat de populaties van herkauwers wereldwijd afnemen als een middel om de methaanemissies te verminderen. Deze houding neemt een beperkte kijk, een die niet kijkt naar de plaats van vee in een regeneratief ecosysteem en hun potentieel om bij te dragen aan vermindering van de opwarming van de aarde.

“Het onderzoek dat uitsluitend kijkt naar de methaanuitstoot door vee, dient om koeien simpelweg in een hokje te stoppen. Er staat dat dit de atmosfeer in gaat, maar het kijkt niet naar het grote geheel - de natuurlijke processen die spelen om het methaan te verminderen, " zegt Richard Teague, onderzoeksecoloog bij Texas A&M AgriLife Research.

Evenmin maakt zo'n enge kijk de balans op van de plaats van vee in het ecosysteem als geheel - en hun potentiële bijdragen aan verminderde niveaus van broeikasgassen. Teague en andere onderzoekers wilden precies dat doen door een overvloed aan gegevens van onderzoekers te onderzoeken.

Het onderzoek analyseren

Hun resulterende onderzoeksredactioneel, getiteld "De rol van herkauwers bij het verminderen van de koolstofvoetafdruk van de landbouw in Noord-Amerika, ” werd gepubliceerd in het maart/april 2016 nummer van de Tijdschrift voor bodem- en waterbehoud. De titel vat het uitgangspunt van de recensie samen:het onderzoeken van de CO2-voetafdruk van vee.

“Bij het begin van het onderzoek, we stelden voor dat met een passend regeneratief gewas- en begrazingsbeheer, herkauwers verminderen niet alleen de totale uitstoot van broeikasgassen, maar vergemakkelijken ook de levering van essentiële ecosysteemdiensten, verhoging van de koolstofvastlegging in de bodem, en milieuschade te verminderen, ', zegt Teague. "We hebben onze hypothese getest door de biofysische effecten en de omvang van alle broeikasgasemissies van belangrijke landbouwproductieactiviteiten te onderzoeken, inclusief vergelijkingen van op akkerbouw en veeteelt gebaseerde agro-ecosystemen.”

Bij hun onderzoek werd – met name – de balans opgemaakt van emissiemetingen voor koolstof, methaan, en lachgas. Hoewel de laatste twee aanzienlijk krachtiger globa-opwarmende gassen zijn dan koolstofdioxide (CO2), CO2 is verreweg het meest voorkomende broeikasgas (BKG). Dus, alle metingen werden omgerekend naar CO2-equivalenten om de verschillen in de potentie van elk broeikasgas te compenseren.

“Uit onze beoordeling blijkt dat, wereldwijd, BKG-emissies van binnenlandse herkauwers vertegenwoordigen 11,6% van de totale antropogene emissies, terwijl bijsnijden en bodemgerelateerde emissies 13,7% bijdragen, ', zegt Teague. “De primaire bron is bodemerosie, die alleen al in de VS wordt geschat op 1,72 gigaton per jaar.”

Daarentegen, goed beheerde permanente afdekkingen van vaste planten kunnen zeer effectief zijn in het verminderen van bodemerosie. “Herkauwers die alleen gegraasd voer consumeren onder passend beheer resulteert in meer koolstofvastlegging dan emissies, " hij zegt.

Adaptief begrazingssysteem

Passend beheer van begrazing is de sleutel om ervoor te zorgen dat begrazingssystemen koolstof uit de atmosfeer kunnen vastleggen, dus, de uitstoot van broeikasgassen verminderen door als netto koolstofputten te dienen. Door onderzoek en observaties op de boerderij, Teague beveelt regeneratieve begrazingssystemen aan die adaptief zijn.

Een adaptief multipaddock (AMP) begrazingsproces maakt gebruik van grote aantallen paddocks die tegen redelijk hoge tarieven worden bevoorraad voor korte beweidingsperioden, gevolgd door lange rust. Het proces is adaptief in die zin dat de bezettingsgraad en graasperiodes flexibel zijn om te passen bij de biomassa van het voedergewassen en de groeiomstandigheden. Het doel is om na de weideperiode voldoende ruwvoer achter te laten om de bodem en plantgezondheid te behouden.

“Verbeterd weidebeheer, zoals AMP-beweiding, is aangetoond dat het de oorzakelijke mechanismen van de degradatie van continu begraasde weidegronden omkeert door kale grond te verminderen, het herstellen van productieve plantengemeenschappen, en het verhogen van de waterinfiltratiesnelheden en de opslagcapaciteit van het bodemwater, ', zegt Teague. "Verbeterde begrazing heeft ook gediend om de verhouding tussen schimmels en bacteriën te verhogen, wat veel voordelen biedt die leiden tot meer koolstof in de bodem.

"Bij vergelijkingen over het hek in de zuidelijke tallgrass-prairie in Texas, waar AMP-begrazing werd toegepast op gebieden die eerder waren aangetast door langdurige continue begrazing, we berekenden gemiddeld 3 metrische ton per hectare per jaar extra bodem organische koolstof in de bovenste 90 centimeter van de bodem na meer dan een decennium in AMP-begrazing. Dit was in vergelijking met sites die zware, continu grazen.”

Gehele systeembenadering

Dergelijke bijdragen van grazend vee aan de uitstoot van broeikasgassen zijn een cruciaal onderdeel van nauwkeurige berekeningen van hun koolstofvoetafdruk met behulp van levenscyclusanalyses (LCA's) om de impact van vee op broeikasgassen te evalueren. Inderdaad, Teague pleit voor een hele systeembenadering om LCA's te berekenen.

"Het is belangrijk om alle elementen in de voedselproductieketen op te nemen die van invloed zijn op de netto CO2-voetafdruk in het hele systeem dat wordt beoordeeld, " hij zegt. "Dit omvat het verantwoorden van de nuttige ecosysteemdiensten, zoals die van koolstof die is vastgelegd in goed beheerde begrazingsecosystemen. Het moet ook rekening houden met eventuele BKG-emissies die verband houden met de productie van op graan gebaseerde voeders, anorganische meststof, en andere elementen die bijdragen aan de ecologische voetafdruk, zoals bodemerosie.”

Het belemmeren van nauwkeurige boekhouding van LCA's, Teague zegt, is de beperkte opname van degelijke experimentele gegevens over bodemkoolstof- en BKG-dynamiek in begrazing en teelt van agro-ecosystemen. "Dit gebrek aan gegevens omvat het achtergrondmilieuverbruik van methaan door methanotrofen en de grootschalige atmosferische foto-oxidatie van methaan in de aanwezigheid van waterdamp, waarvan we al sinds de jaren zeventig weten.”

"Als LCA's van het hele systeem de koolstof bevatten die is vastgelegd door herkauwers met behulp van passend begrazingsbeheer en de grootschalige atmosferische foto-oxidatie van methaan in de aanwezigheid van waterdamp die ook wordt vergemakkelijkt door passend beheer, runderen die in regeneratieve begrazingssystemen worden beheerd, zijn een zegen voor het milieu, " hij zegt.

"Moeders van herkauwers en hun nakomelingen brengen het grootste deel van hun leven door op overblijvend gras, waarbij de koolstof die wordt vastgelegd door het grasland dat ze grazen, groter is dan hun uitstoot, ', voegt Teague eraan toe. "Het grazen van herkauwers op een manier die de bodemgezondheid verbetert, zal de koolstofvoetafdruk van de landbouw veel meer verkleinen dan alleen het verminderen van het aantal gedomesticeerde herkauwers om de uitstoot van broeikasgassen in de darm te verminderen. De veestapel van herkauwers is een belangrijk instrument om tot duurzame landbouw te komen.”

Helpers in de bodem

In begrazingssystemen die regeneratief zijn, populaties van bodemmicro-organismen nemen toe. Deze bodemhelpers sturen de processen van koolstofvastlegging en de oxidatie van wat methaan aan.

“De gezondheid van de bodem is van fundamenteel belang voor het functioneren van ecosystemen, omdat 90% van de bodemfunctie wordt gemedieerd door microben, met een wederzijdse afhankelijkheid tussen microben, planten, en dieren, " zegt Richard Teague, Texas A&M onderzoeksecoloog. "Hoe we planten in begrazings- of landbouwecosystemen beheren, is van cruciaal belang voor het behouden of regenereren van de volledige ecosysteemfunctie en de productiviteit die de nettowinst op boerderijen en ranches stimuleert."

Dat het bodemleven toeneemt met adaptieve multipaddock grazing (AMP) werd bevestigd door gegevens die zijn verzameld door Allen Williams, de in Mississippi gevestigde veehouderij. Na vijf jaar AMP-beweiding, microbiële biomassa in de bodem was vier tot vijf keer groter op vijf locaties in vijf staten.

“Een diverse populatie van bodemmicroben leidt tot grotere koolstofvastlegging, inclusief methaanoxidatie, ', zegt Teague.

De oxidatie van een deel van het methaan vindt plaats wanneer het wordt afgebroken door bacteriën die methanotrofen worden genoemd.