Científicos de Colorado profundizan en los intestinos del ganado para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero

En muchos sentidos, los corrales de investigación de la Universidad Estatal de Colorado (CSU) son lo que encontraría en su corral de engorde de ganado estándar. Hay vacas, por supuesto, mucho barro y el inevitable hedor del ganado que te revuelve las fosas nasales.

Pero este feedlot en el centro de educación e investigación agrícola de CSU en Fort Collins funciona como un laboratorio científico. Es donde los investigadores del programa AgNext, un grupo de investigación especializado en sostenibilidad en la agricultura animal, están aprendiendo sobre los gases de efecto invernadero que producen las vacas mientras digieren los alimentos. El corral de engorde está equipado con millones de dólares en equipos que permiten a los científicos rastrear todo lo que entra en cada vaca, junto con algo de lo que sale.

Los contenedores de alimentación especializados utilizan tecnología de identificación por radiofrecuencia (RFID) para rastrear cada onza de maíz consumida por vaca. Otro equipo llamado máquina GreenFeed analiza los gases que exhala el ganado. Es un poco como una máquina de chicles de alta tecnología, que dispensa sabrosas golosinas para vacas, gránulos de alfalfa, en un horario y al llamado de una aplicación de teléfono inteligente operada por investigadores.

En una fría tarde de marzo, la profesora de Ciencias Animales de la Universidad Estatal de Colorado, Sara Place, hizo una demostración de la tecnología tocando un botón en su teléfono. Sonó un timbre electrónico de tono alto y los gránulos de alfalfa cayeron en una abertura al nivel de la vaca, llamando la atención de un angus de ojos grandes que se acercó para comer algo.

"Tiene la cabeza atascada en la máquina y está comiendo un bocadillo", explicó Place.

A pesar de los conceptos erróneos comunes sobre los peligros de la flatulencia bovina, la mayor parte del metano sale por la parte delantera de la vaca en forma de emisiones entéricas. Eso significa que cada vez que una vaca obtiene un bocadillo de la máquina GreenFeed, Place tiene la oportunidad de obtener información.

"El aire se extrae de alrededor de la cara del animal, y lo que sea que esté exhalando va directamente a la máquina", dijo Place. "Podemos obtener datos de emisiones de metano en tiempo real a partir de eso".

El metano es un poderoso gas de efecto invernadero que tiene un poder de calentamiento 80 veces más potente que el dióxido de carbono en los primeros 20 años de emisión. La industria de la agricultura animal, que incluye todas las operaciones que crían animales para carne o lácteos, produce más metano que cualquier otra actividad humana en los EE. UU.

Los expertos en clima dicen que nos estamos quedando sin tiempo para prevenir una catástrofe climática. Para evitar lo peor, los expertos dicen que es imperativo reducir drásticamente las emisiones de gases de efecto invernadero antes de 2030. Los grupos ambientalistas tienen metas ambiciosas para reducir las emisiones de metano agrícola en un 30 por ciento a nivel mundial para el año 2030.

Pero cuando se trata de las emisiones del sector ganadero, la ciencia aún está emergiendo y aún no está claro si los recortes llegarán a tiempo, o cómo.

Place espera cambiar eso con su trabajo en los corrales de investigación.

"Queremos encontrar soluciones que puedan ayudar a mitigar esas emisiones para reducir el impacto climático de la carne de res", dijo Place.

Una propuesta complicada

Reducir la huella climática de la carne vacuna es un problema complejo. Según Kim Stackhouse Lawson, directora del programa AgNext de CSU, producir metano es solo parte de ser una vaca.

"Se supone biológicamente que producen metano", dijo.

Los gases son el subproducto de un complejo proceso de fermentación que ocurre dentro del estómago más grande de una vaca, llamado rumen. Cambiar esa ecuación implica jugar con el complejo ecosistema microbiológico dentro del estómago de un animal vivo, lo que significa que todavía hay mucho que no sabemos.

Por ejemplo, todavía no hay datos experimentales sobre las emisiones de referencia de la industria ganadera.

"Los datos no son lo suficientemente granulares", dijo Stackhouse Lawson.

La mejor comprensión del panorama de las emisiones del ganado proviene del inventario de emisiones de gases de efecto invernadero de la Agencia de Protección Ambiental, que deriva sus datos de un modelo que usa factores de emisión, esencialmente multiplicadores de un gráfico, por lo que los datos se basan en ecuaciones en lugar de mediciones directas del los propios animales.

Stackhouse Lawson dijo que el inventario hace un trabajo decente al estimar las emisiones del ganado a escala de todo EE. UU. Pero para las operaciones individuales que intentan dar cuenta de la huella de carbono de sus propios rebaños, esos números son demasiado generalizados para contar la historia completa.

"Hay demasiada variabilidad entre los animales, hay demasiada variabilidad dentro de la región", dijo.

El equipo de Stackhouse Lawson solo ahora está haciendo el trabajo de desarrollar números más precisos. Citó datos iniciales sorprendentes de los corrales de investigación de CSU que muestran que las cantidades de metano que producen las vacas pueden variar enormemente de un animal a otro, lo que sugiere una frontera completamente nueva para la investigación.

"¿Hay un componente genético?" Ella se preguntó. "¿Seleccionaríamos animales que tengan menos metano?"

El equipo de CSU también está analizando otras variables, como los aditivos alimentarios, que pueden reducir las emisiones por completo.

John Tauzel, director sénior de metano agrícola global del Environmental Defense Fund, explicó que los aditivos exitosos "cambiarán el bioma del estómago de la vaca para reducir la cantidad de metanógenos, los organismos que crean el metano". Es una solución que describió como "muy, muy compleja", debido a la complicada estructura de la industria ganadera y las complejidades biológicas de los microbiomas del ganado.

Ese problema complejo permanece solo parcialmente resuelto, en parte debido a la falta de financiación para la investigación. Tauzel señaló que solo el 2 por ciento de los fondos federales que apoyan la investigación y el desarrollo para la adaptación y mitigación climática en la agricultura se destinan a reducir las emisiones entéricas.

"Necesitamos más inversión en ese espacio si vamos a cumplir con las reducciones en los plazos que necesitamos", dijo Tauzel.

Esa inversión está empezando a llegar. La semana pasada, el equipo de AgNext anunció que había recibido una subvención de Innovación para la Conservación de $1 millón del Departamento de Agricultura de EE. UU. El dinero apoyará la investigación continua sobre las emisiones en el feedlot. También permitirá a los investigadores ampliar su investigación sobre las emisiones del ganado para observar las vacas que pastan en un entorno de pasto.

Stackhouse Lawson espera que más fondos puedan ser parte de la próxima Ley Agrícola que se está negociando actualmente en el Congreso.

Hasta que comiencen a fluir más dólares federales, la investigación que se está realizando sobre las emisiones del ganado depende de la industria para llenar el vacío de financiación.

La apuesta de la industria en la reducción de emisiones

Five Rivers Cattle Feeding se anuncia a sí misma como la operación de alimentación de ganado más grande del mundo. La empresa con sede en el norte de Colorado administra 13 corrales de engorde en seis estados del oeste, con capacidad para engordar hasta 900 000 cabezas de ganado en un momento dado. Una vaca generalmente pasa alrededor de seis meses en uno de los lotes de engorde de Five Rivers, tiempo durante el cual puede aumentar entre 500 y 700 libras.

"Lo que nos importa es la eficiencia", dijo Tom McDonald, vicepresidente de Asuntos Ambientales y Sostenibilidad. "[Estamos] logrando que el ganado se desempeñe al máximo mientras está en el corral de engorde".

Parte de ese compromiso con el rendimiento del ganado incluye el apoyo al trabajo en curso en los corrales de investigación de CSU.

"Todo el objetivo aquí es saber cuál es nuestra huella de gases de efecto invernadero y luego, ¿cómo podemos mejorarla?". McDonald dijo.

Todos los animales de investigación de emisiones en CSU están prestados por Five Rivers. La compañía también suministra alimento para los animales y ha donado equipos por un valor de $600,000 a la causa, incluidas las máquinas GreenFeed que recolectan y analizan las exhalaciones de las vacas.

McDonald dijo que su compañía espera recuperar esa considerable inversión y algo más en las eventuales ganancias de eficiencia que la investigación hizo posibles.

El metano, después de todo, no es solo un gas de efecto invernadero. "El metano es energía", dijo McDonald. "Cuando se pierde energía, es un recurso desperdiciado".

La investigadora de la CSU, Sarah Place, dijo que reducir las emisiones de metano de las vacas en realidad podría significar más carne para todos.

"[El metano] es básicamente calorías alimenticias que come el animal que en realidad se pierden en la atmósfera", explicó Place. Eso significa que cuanto menos metano exhala una vaca mientras digiere, más peso gana que finalmente se convierte en carne de res. En otras palabras, una vaca con emisiones más bajas es más eficiente para convertir el alimento de maíz en masa corporal que una vaca con emisiones más altas.

McDonald comparó el interés de la compañía en reducir las emisiones de metano de las vacas con cualquier otra decisión comercial acertada.

"Cuando actualizamos los equipos en la fábrica de alimentos, buscamos equipos eficientes en energía. Nos esforzamos por reducir nuestro uso de energía en esas áreas", dijo. "Desde el punto de vista del rendimiento del ganado, utilizamos las herramientas disponibles para ayudar al ganado a crecer más rápido, ganar más rápido".

Una carrera contra el horizonte temporal del clima

Pero a pesar de todo el entusiasmo de la industria agrícola, el trabajo en AgNext y un puñado de instalaciones de investigación relacionadas en todo el país aún es joven. Los científicos están trabajando para traducir tratamientos prometedores del entorno prístino del laboratorio a aplicaciones reales y escalables en el corral de engorde.

"Tenemos muchas investigaciones interesantes en marcha", dijo Stackhouse Lawson. "Pero aún no está listo".

Eso es un problema, según Ben Lilliston, director de estrategias climáticas y rurales del Instituto de Política Agrícola y Comercial, un grupo de expertos sobre clima y agricultura.

"[Las tecnologías] aún no están probadas", dijo Lilliston. "Necesitamos tener reducciones de emisiones realmente rápido, como en los próximos siete años. Las tecnologías especulativas son... Ya sabes, no quiere decir que no valga la pena explorarlas, pero [yo] no confiaría en ellas como un clima real Estrategia de mitigación."

Además de la escasez de soluciones preparadas para corrales de engorde, Lilliston señala que la agricultura industrial en sí, un sistema industrial empeñado en un crecimiento continuo, es el principal culpable.

"Incluso si puede reducir las emisiones en una pequeña cantidad con algunos de estos avances científicos, si va a continuar creciendo y expandiendo la cantidad de animales que forman parte de ese sistema, entonces va a negar esos ganancias”, dijo.

Piensa en las tecnologías emergentes como una distracción de la pregunta más importante que no nos estamos haciendo: ¿cuántas vacas de carne y leche necesitamos en este país? Después de todo, una solución más inmediata al enigma del metano del ganado es tener menos vacas.

"Reducir el hato de ganado es la forma más clara de reducir las emisiones reales", dijo Lilliston.

Por supuesto, una manada de ganado más pequeña significaría menos carne y productos lácteos en el mercado, lo que afectaría las opciones de comidas de los consumidores. Es una situación que John Tauzel no encuentra factible.

"Por varias razones, ya sean sociales o económicas, los productos ganaderos seguirán siendo parte importante de la dieta mundial en el futuro previsible", dijo Tauzel.

Es por eso que cree que es fundamental avanzar en la investigación sobre las emisiones de metano del ganado.

"Si las personas eligen comer una hamburguesa, queremos asegurarnos de que cuando comen esa hamburguesa, tenga la huella de metano más baja posible", dijo Tauzel.

En cuanto a Place, quiere encontrar soluciones que funcionen simultáneamente para los consumidores, los ganaderos y el clima.

"Al final del día, queremos asegurarnos de crear soluciones prácticas que puedan adoptarse en el mundo real", dijo Place.

Después de todo, a la gente le gustan sus hamburguesas. Simplemente podría ser más fácil alterar el microbioma del intestino de un animal que cambiar los antojos de un planeta hambriento. Derechos de autor 2023 KUNC. Para ver más, visite KUNC.