ما علاقة الأبقار وظاهرة الاحتباس الحراري؟ بعض الدول تفرض ضرائب على تجشؤ الماشية

الأبقار هي مصدر رئيسي لانبعاثات غاز الميثان، حيث يشكل تجشؤها جزءًا كبيرًا من إنتاج الغازات المسببة للاحتباس الحراري على مستوى العالم.

ويقوم الباحثون بالتحقيق في ممارسات غذائية وتربية مختلفة يمكن أن تساعد في تقليل إنتاج غاز الميثان من الماشية، وتقديم حلول محتملة لهذا التحدي البيئي.

الميثان هو أحد الغازات المسببة للاحتباس الحراري، وهو المسؤول عن نحو ثلث ظاهرة الاحتباس الحراري في العالم.

ورغم بقائه في الغلاف الجوي للأرض لمدة 12 عاماً تقريباً، فإن قدرته على الاحتباس الحراري تفوق قدرة ثاني أكسيد الكربون بنحو 84 مرة على مدار فترة زمنية تمتد لعشرين عاماً.

يذكر أن إنتاج الثروة الحيوانية يمثل نحو 11% من الانبعاثات العالمية، وتمثل الأبقار ما يقرب من 35% منها.

كيف ترتبط انبعاثات غاز الميثان بتجشؤ الأبقار؟

هناك العديد من المصادر الطبيعية والبشرية للميثان، تساهم الأنشطة البشرية مثل زراعة الأرز، وإدارة الماشية، والتحلل اللاهوائي في مكبات النفايات، واستكشاف الوقود الأحفوري ونقله في حوالي 50-65٪ من انبعاثات الميثان على مستوى العالم.

عندما تهضم الماشية طعامها، فإنها تنتج وتنبعث منها الميثان، وخاصة الميثان المعوي.

تنتمي الماشية، مثل الأبقار والغزلان والأغنام والجاموس، إلى مجموعة محددة من الحيوانات تُعرف باسم المجترات.

تتميز المجترات بأعضائها ذات الغرف الأربع، وهي قادرة على تناول وجبة كبيرة من العشب والتبن بسرعة ثم هضمها لاحقًا عن طريق إعادة مضغها في أفواهها.

في معدة الماشية، يحول ميكروب الكرش المسمى الميثانوجين الهيدروجين الزائد وثاني أكسيد الكربون الناتج أثناء هضم هذا الطعام الغني بالألياف إلى ميثان.

يتم طرد هذا الميثان، المسمى الميثان المعوي، من جسم الماشية على شكل تجشؤ.

في عام 2022، شكل الميثان الناتج عن التخمير المعوي ما نسبته 27.4% من إجمالي انبعاثات الميثان من صنع الإنسان في الولايات المتحدة و3% من إجمالي الانبعاثات الإجمالية.

كيف يمكننا حل هذا؟

1- تغيير النظام الغذائي للماشية

الميثان المعوي هو نتيجة لنظام غذائي غني بالألياف من العشب والقش المقدم للماشية، وهو يساعد الجسم على التخلص من الهيدروجين الزائد بأكثر الطرق كفاءة في استخدام الطاقة.

أظهرت الدراسات أن تغيير النظام الغذائي للماشية إلى أعلاف عالية الجودة مثل البقوليات يجعل الهضم أسهل، البقوليات منخفضة الألياف وتحتوي على كربوهيدرات قابلة للذوبان بدرجة عالية، والتي تنتج كمية أقل من الميثان.

يمكن أن يؤدي استكمالها بأعلاف الحيوانات مثل الذرة أو فول الصويا إلى تسهيل العملية بشكل أكبر، يمكن أن تكون الدهون غير المشبعة، التي تعد مصدرًا عالي الطاقة ولها تأثير مثبط لإنتاج الميثان، تغييرًا مفيدًا أيضًا.

2- إضافات الأعلاف

تعتبر إضافات الأعلاف من أكثر الطرق الواعدة لتقليل إنتاج الميثان المعوي، ويمكن تقسيمها إلى نوعين:

– مُعدِّلات الكرش: تعمل هذه المُعدِّلات على تعديل النظام الميكروبي في الكرش لخفض إنتاج الميثان بنحو 30%. ومن الأمثلة على ذلك الأحماض الدهنية متوسطة السلسلة وغير المشبعة، ومستخلصات النباتات مثل الزيوت الأساسية، والعفص، والسابونين، والأيونوفورات، أو النترات.

– مثبطات مباشرة : تعمل هذه المثبطات على تثبيط إنزيمات تكوين الميثان في الكرش ويمكنها تقليل إنتاج الميثان بنسبة 30% إلى 95%، اعتمادًا على النوع والجرعة ومدة الاستخدام، ومن الأمثلة على ذلك 3-nitrooxypropanol أو الأعشاب البحرية المحتوية على الهالوجين، أو البروموفورم الاصطناعي.

يُعد منتج Bovear ، الذي يحتوي على 3-nitrooxypropanol أول مادة مضافة إلى علف الماشية تعمل على تقليل إنتاج الميثان المعوي بنسبة 30%.

وقد وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية مؤخرًا على منتج Bovear في الولايات المتحدة، وهو متاح في العديد من البلدان الأخرى، بما في ذلك البرازيل وتشيلي والاتحاد الأوروبي.

وجد أن البروموفورم الموجود في Asparagopsis Taxiformis، وهو نوع من الأعشاب البحرية الحمراء، يقلل من إنتاج الميثان بنسبة تصل إلى 55% في الأبقار الحلوب وما يصل إلى 98% في الأبقار اللحم .

ورغم أن إضافات الأعلاف مفيدة، إلا أنها تواجه بعض العوائق. على سبيل المثال، يعد إنتاج الأعشاب البحرية الحمراء على نطاق واسع مكلفًا ويستهلك الكثير من الطاقة حاليًا.

كما يجب إعطاء إضافات الأعلاف للحيوانات في حظائر التسمين المكثفة بدلاً من إعطائها أثناء الرعي، وتساهم الماشية التي ترعى بشكل كبير في انبعاث غاز الميثان المعوي.

3- أقنعة البقرة

هناك طريقة أخرى لخفض انبعاثات الميثان من الماشية وهي جمعه من المصدر قبل إطلاقه في الغلاف الجوي.

صممت شركة Zelp الناشئة ومقرها المملكة المتحدة قناعًا لالتقاط التجشؤ للأبقار.

تكتشف هذه الأقنعة الميثان المنبعث من أنف البقرة وفمها وتلتقطه وتأكسدها، يحول المحفز الموجود داخل القناع الميثان إلى ثاني أكسيد الكربون والماء ويطلقه في الهواء، ويستغرق الأمر عقدًا من الزمان ليحدث بشكل طبيعي في الغلاف الجوي.

يمكن لهذه الأقنعة تقليل انبعاثات الميثان من الماشية بنسبة 60٪. على الرغم من أنها واعدة، فإن إدارة هذه الأقنعة في المزارع التي تضم عددًا كبيرًا من الحيوانات هي مهمة كثيفة العمالة.

4- اللقاحات

تساعد اللقاحات الجهاز المناعي على إنتاج أجسام مضادة محددة تهاجم وتحارب مسببات الأمراض المستهدفة لدى البشر والحيوانات. هذا المفهوم هو الأساس للبحث والتطوير في مجال لقاحات الأبقار. في هذه الحالة، يجب أن يستهدف اللقاح فقط الميثانوجينات وليس أي مسببات أمراض أخرى في الجهاز الهضمي للحيوان.

يجب أن يكون اللقاح فعالاً بما يكفي ليكون فعالاً في بضع حقن فقط. بمجرد تطويره، يجب أن يخضع المنتج النهائي للتجارب السريرية والاختبارات في المزرعة والموافقات التنظيمية قبل أن يصبح متاحًا.

تساعد اللقاحات الجهاز المناعي على إنتاج أجسام مضادة محددة تهاجم وتحارب مسببات الأمراض المستهدفة لدى البشر والحيوانات. ويتم استكشاف هذا المفهوم لتطوير لقاحات الأبقار لتقليل غاز الميثان المعوي.

في هذه الحالة، يجب أن يستهدف اللقاح فقط مسببات الميثان وليس أي مسببات أمراض أخرى في الجهاز الهضمي للحيوان. كما يجب أن يكون فعالاً بما يكفي ليكون فعالاً في بضع حقن فقط.

تعمل شركة ArkeaBio ، وهي شركة ناشئة مقرها بوسطن، جمعت 38.5 مليون دولار حتى الآن، على تطوير هذه اللقاحات. وفي الوقت الحالي، في مرحلة البحث والتطوير، تهدف شركة ArkeaBio إلى جعل لقاحاتها فعالة للغاية وقابلة للتطوير لمعالجة مشكلة الميثان المعوي.

وبمجرد تطوير المنتج النهائي، يجب أن يخضع للتجارب السريرية والاختبارات في المزرعة والموافقات التنظيمية قبل أن يصبح متاحًا.

5- الاختيار الجيني

يتم البحث في العديد من التقنيات الوراثية المتقدمة ، مثل الاختيار الجيني، واستراتيجيات التربية القائمة على الميكروبيوم، والتحقيقات الجينية، والاختيار الجيني للحيوانات. وهذا من شأنه أن يسمح لمربي الماشية باختيار السمات المفضلة مثل السلالات الأكثر صحة، وزيادة الإنتاجية، وانخفاض الانبعاثات المعوية.

ماذا بعد؟

هناك تردد عام بين المزارعين وأصحاب الماشية في اتخاذ خطوات للحد من الانبعاثات المعوية.

وهناك عدة مقترحات وإجراءات تدرسها وتسير فيها بعض الدول ومنها السلطات الدنماركية أعلنت أنها ستلزم مربي المواشي بدفع مبلغ 100 يورو سنويا لكل رأس ماشية، وفسرت قرارها بالقول إن حيوانات مثل الأبقار والأغنام تنتج غاز الميثان بسبب عمليات الهضم.

يذكر أن الدنمارك ستصبح أول دولة في العالم تفرض ضريبة مناخية على المزارع، وقال وزير الضرائب جيبي بروس إن الحكومة الدنماركية تدعو الدول الأخرى إلى أن تحذو حذوها.

كما اقترحت الحكومة النيوزيلندية فرض ضرائب على الغازات الدفيئة، التي تنتجها مزارع تربية الحيوانات، من التجشؤ والتبول، بهدف مواجهة التغير المناخي.

وسيكون، وفق هذه الخطة على المزارعين دفع مقابل انبعاث الغازات الزراعية، بحلول عام 2025.

لقد ارتفعت انبعاثات الميثان من التخمير المعوي بنسبة تزيد عن 5% منذ عام 1990، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى زيادة أعداد الماشية. وبدون التدخل المناسب، من المتوقع أن يزداد هذا الرقم بشكل أكبر.

إن معالجة تأثير الاحترار القريب المدى للميثان يقدم فوائد مناخية فورية في عملية إزالة الكربون الطويلة والبطيئة. ويمكن أن يساعد تقليل الميثان المعوي في تحقيق هذا الهدف.