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.

Pero este corral de engorde en el centro de educación e investigación agrícola de CSU en Fort Collins también funciona como 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 engorda 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 alimento 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) según un horario y a petición de una aplicación para teléfonos inteligentes operada por investigadores.

En una fría tarde de marzo, Sara Place, profesora de Ciencias Animales de la Universidad Estatal de Colorado, demostró la tecnología tocando un botón en su teléfono. Sonó un timbre electrónico agudo 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 atrapada en la máquina y está comiendo un pequeño refrigerio", explicó Place.

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

"El aire se extrae de alrededor de la cara del animal y todo lo que respira 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 ganadera, 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 se nos está acabando el tiempo para evitar 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 objetivos ambiciosos para reducir las emisiones agrícolas de metano en un 30 por ciento a nivel mundial para el año 2030.

Pero en lo que respecta a las emisiones del sector ganadero, la ciencia aún está emergiendo y aún no está claro si los recortes se producirán a tiempo ni 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, director del programa AgNext de CSU, producir metano es sólo parte de ser una vaca.

"Se supone que biológicamente 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 modificar el complejo ecosistema microbiológico dentro del estómago de un animal vivo, lo que significa que todavía hay muchas cosas 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", afirmó 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 utiliza factores de emisión, esencialmente multiplicadores de un gráfico, por lo que los datos se basan en ecuaciones en lugar de mediciones directas del animales mismos.

Stackhouse Lawson dijo que el inventario hace un trabajo decente al estimar las emisiones del ganado a escala de todo Estados Unidos. Pero para las operaciones individuales que intentan contabilizar la huella de carbono de sus propios rebaños, esas cifras son demasiado generalizadas para contar la historia completa.

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

El equipo de Stackhouse Lawson recién ahora está trabajando para 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 tuvieran 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 senior de metano agrícola global del Fondo de Defensa Ambiental, 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 complejo problema sigue sólo parcialmente resuelto, en parte debido a la falta de financiación para la investigación. Tauzel señaló que sólo el 2 por ciento de los fondos federales que apoyan la investigación y el desarrollo para la adaptación y mitigación del clima en la agricultura se destinan a la reducción de las emisiones entéricas.

"Necesitamos más inversión en ese espacio si queremos cumplir con las reducciones de 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 1 millón de dólares para Innovación en Conservación del Departamento de Agricultura de Estados Unidos. El dinero apoyará la investigación continua sobre las emisiones en los corrales de engorde. También permitirá a los investigadores ampliar su investigación sobre las emisiones del ganado para observar a las vacas pastando en pastos.

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 realiza sobre las emisiones del ganado depende de que la industria cubra el déficit de financiación.

El interés de la industria en la reducción de emisiones

Five Rivers Cattle Feeding se anuncia como la operación de alimentación de ganado más grande del mundo. La empresa, con sede en el norte de Colorado, gestiona 13 corrales de engorda en seis estados del oeste, con capacidad para engordar hasta 900.000 cabezas de ganado en un momento dado. Una vaca normalmente pasa unos seis meses en uno de los corrales de engorda de Five Rivers, tiempo durante el cual puede ganar entre 500 y 700 libras.

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

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

"El objetivo aquí es saber cuál es nuestra huella de gases de efecto invernadero y luego cómo podemos mejorarla". Dijo Macdonald.

Todos los animales de investigación de emisiones en CSU son préstamos de Five Rivers. La empresa también suministra pienso a los animales y ha donado equipos por valor de 600.000 dólares a la causa, incluidas las máquinas GreenFeed que recogen y analizan las exhalaciones de las vacas.

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

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

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

"[El metano] son ​​básicamente calorías alimentarias que el animal come y que en realidad se pierden en la atmósfera", explicó Place. Eso significa que cuanto menos metano exhala una vaca mientras digiere, más peso gana y finalmente se convierte en carne. En otras palabras, una vaca con menores emisiones es más eficiente a la hora de convertir el alimento de maíz en masa corporal que una vaca con mayores emisiones.

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

“Cuando actualizamos los equipos en la fábrica de piensos, buscamos equipos energéticamente eficientes. 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 y ganar más rápido".

Una carrera contra el horizonte temporal climático

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 es todavía joven. Los científicos están trabajando para trasladar tratamientos prometedores desde el 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 rurales y climáticas del Instituto de Política Agrícola y Comercial, un grupo de expertos sobre clima y agricultura.

"[Las tecnologías] aún no están probadas", dijo Lilliston. “Necesitamos lograr reducciones de emisiones muy rápidamente, 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 una estrategia real de mitigación climática”.

Además de la escasez de soluciones listas para el engorde, Lilliston señala a la propia ganadería industrial –un sistema industrial empeñado en un crecimiento continuo– como el principal culpable.

“Incluso si con algunos de estos avances científicos se pueden reducir las emisiones en una pequeña cantidad, si se continúa creciendo y ampliando el número de animales que forman parte de ese sistema, entonces se anularán esos ganancias”, afirmó.

Él piensa que las tecnologías emergentes son una distracción de la pregunta más importante que no nos hacemos: ¿cuántas vacas lecheras y de carne necesitamos en este país? Después de todo, una solución más inmediata al enigma del metano en el ganado es tener menos vacas.

"Reducir el rebaño 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 lácteos en el mercado, lo que afectaría las elecciones de alimentos de los consumidores. Es una situación que John Tauzel no considera factible.

"Por diversas razones, ya sea social o económica, los productos ganaderos seguirán siendo parte de una parte importante de la dieta mundial en el futuro previsible", dijo Tauzel.

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

"Si la gente elige comer una hamburguesa, queremos asegurarnos de que cuando la coman, tenga la menor huella de metano posible", dijo Tauzel.

Place quiere encontrar soluciones que beneficien simultáneamente a los consumidores, a los ganaderos y al 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 las hamburguesas. Podría ser más fácil alterar el microbioma del intestino de un animal que cambiar los antojos de un planeta hambriento. Copyright 2023 KUNC. Para ver más, visite KUNC.