Lze snížit produkci metanu v chovech skotu?  
Bachor, nejobjemnější část předžaludku přežvýkavců, je mimořádně bohatý ekosystém osídlený anaerobními bakteriemi, prvoky, houbami a metanogenními archae. Tyto mikroorganismy rozkládají krmivo předžvýkané hostitelským zvířetem až na konečné metabolické produkty (mastné kyseliny s krátkým řetězcem), které jsou pro hostitele zdrojem energie. Při mikrobiální fermentaci krmiva však také vzniká oxid uhličitý a vodík, ze kterého metanogenní archae tvoří metan, což je skleníkový plyn asi 23krát větším devastačním účinkem než CO2.

Anthropogenní produkce metanu v sektorech UK (%) za rok 2015.
Anthropogenní produkce metanu v sektorech UK (%) za rok 2015.

Odhaduje se, že celosvětově je živočišná produkce zodpovědná až za 10 % antropogenních emisí skleníkových plynů a vědci dlouhodobě hledají způsoby, jak toto číslo snížit ovlivněním symbiotické mikrobiální fermentace v bachoru. Evropský projekt s názvem Ruminomics (projekt EU FP7 č. 289319), na němž se podíleli vědci z Ústavu živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, se zaměřil na pochopení vztahu mezi bachorovým mikrobiomem a genotypem a fenotypem hostitelského zvířete, včetně jeho metabolismu, účinnosti trávení, produkce mléka a emisí metanu.

 

Unikátnost projektu spočívala v mimořádně velkém souboru experimentálních zvířat čítajícím 1000 dojnic chovaných za standardizovaných podmínek a v rozsahu rozborů krve, plasmy, mléka, trusu a bachorové tekutiny doplněných analýzou genotypu, kvalitativní a kvantitativní analýzou bachorového mikrobiomu a měřením emisí metanu a CO2. Tým vědců ze šesti zemí vedený J. R. Wallacem z Rowettova ústavu v Aberdeenu popsal dědičné konzervativní jádro bachorového mikrobiomu. Tuto kohézní a stabilní skupinu tvoří 454 prokaryontních (zejména bakterií řádu Bacteroidales a Clostridiales), 12 protozoálních a 46 fungálních mikroorganismů. Určité části tohoto sdíleného mikrobiomu pak statisticky významně korelují s genotypem i fenotypem hostitele.

 

„Methane Emissions: from blind spot to spotlight.“ OIES Paper 122, Oxford 2017.
„Methane Emissions: from blind spot to spotlight.“ OIES Paper 122, Oxford 2017.

Mezi charakteristické znaky, které jsou nejvíce funkčně závislé na složení bachorových mikroorganismů, patří bachorové fermentační metabolity, produkce mléka a emise metanu. Nižší produkce metanu například koreluje s přítomností bakterií čeledi Succinovibrionaceae a překvapivě nebyla nalezena statistická souvislost s diversitou metanogenních archeí.

 

Článek publikovaný v prestižním časopise Science Advance tedy indikuje, že druhové složení bachorové mikrobioty má velký prediktivní potenciál a šlechtitelský program by měl brát v úvahu dědičnou skupinu bachorových bakterií jakožto prvek, který lze využít k selekci jedinců s požadovaným fenotypovým znakem, například s nižší produkcí metanu, v zájmu udržitelného rozvoje živočišné výroby.

 

Literatura

Wallace R.J., et al., Science Advances, (2019). DOI: 10.1126/sciadv.aav8391



Poznámka redakce:

Požádali jsme Jana Kopečného, zda by nám nepomohl rozklíčovat v literatuře uváděné různé údaje o produkci metanu skotem. Například čísla, která nabízí Google po zadání dotazu „Methane emissions per cow per year“. Zde je odpověď:

 

V nabízeném textu jsou dva chytáky. Produkce metanu závisí na dietě. Proto se produkce u skotu pohybuje od 250 do těch 500 litrů. Vyšší produkce je na čisté píci a u dojnic. Druhý zádrhel je v údajích uváděných v gramech resp. kg plynu. 120 kg metanu/rok je  328 g/den, metan má MW 16, tudíž to je 20,5molu metanu. 1 mol má objem 22,4 litru, takže denní produkce je 460 l.  A těch 0,3 litru je určitě omyl. Bohužel jsou ale zmatky v přepočítávání účinku metanu na jednotky CO2 a výpočty podílu skotu na celkové produkci. K tomu přistupují různé odhady přírodního uvolňování metanu (uvolňuje se z tuhých klatrátů metanu na dně moří), produkce v bažinách a jezerech a ty se srovnávají s „dostupnými údaji“ antropogenní produkce metanu celkem a ze zemědělství. V tom mají mnozí autoři bordel, buď záměrný (je to většinou nadsazené) nebo jen neumí počítat. Mně vychází skot na max. 10 %  lidské produkce GHG. Pravdou je, že přestože má metan krátký poločas rozpadu v atmosféře, jeho koncentrace stále roste. :(

 


Datum: 13.08.2019
Tisk článku

Medicínské minimum - Kastnerová Markéta , kolektiv
 
 
cena původní: 333 Kč
cena: 333 Kč
Medicínské minimum
Kastnerová Markéta , kolektiv
Související články:

Konjugovaná kyselina linolová – je skutečně tak důležitá?     Autor: Jan Kopečný (19.08.2004)
Když na konci doby ledové ustoupil led, tak z moře vybublal metan     Autor: Stanislav Mihulka (05.06.2017)
Amazonský prales produkuje tolik metanu jako všechny oceány dohromady     Autor: Josef Pazdera (16.12.2017)
Hlubokomořští mikrobi hltají skleníkové plyny i ropu     Autor: Josef Pazdera (01.12.2018)
Čistič skleníkových plynů se recykluje     Autor: Josef Pazdera (03.12.2018)
Jaký je potenciál využití biomasy v Česku a ve světě     Autor: Jan Kašinský (15.02.2019)



Diskuze:

Poznámka redakce a odpoveď

Marek Hrabčák,2019-08-16 19:57:15

Veľmi zaujímave je ešte odpoveď p. Kopečného na poznámku redakcie:

"Bohužel jsou ale zmatky v přepočítávání účinku metanu na jednotky CO2.."

Všetky tzv. skleníkové plyny sa (snáď ?) kvôli zjednodušeniu prepočítavajú na tzv. CO2eq. t.j. akože ekvivalentný k CO2. Na to sa používa prepočítavací vzorec, kde každý skleníkový plyn má svoj koeficient GWP = "Global Warming Potential for 100-Year Time Horizont", ktorým sa násobí až sa dostane výsledok ako CO2eq.
Ešte v roku 2010 US EPA uvádzala GWP pre metán = 21, ako stúpali poznatky o globálnej zmene klímy (alebo slovami G. - panika z otepľovania), hodnota sa zvýšila na 25 a v posledných dvoch či troch rokoch sa už používa koeficient 28.
Čiže 1 tona metánu je 28x "horšia" ako 1 tona CO2 !
Lenže - (ako vždy) život je trochu zložitejší ! A jednoduché Orwelovské počty 2+2=4 tu asi nestačia.
Ako vyplýva z definície - "Global Warming Potential for 100-Year Time Horizont" apriori sa predpokladá, že každý skleníkový plyn bude našu Matičku Zem otepľovať ešte najbližších 100 rokov. Čo ale pre taký metán neplatí, keďže ten sa v atmosfére rozloží za 10-12 rokov.

Ako píše v zaujímavom príspevku Dr. Michelle Cain - nemôžte jednoducho porovnávať CO2 z uhoľnej elektrárne a CO2eq (metán) zo stáda kráv !
Keď vybijeme všetky kravy, tak o desať rokov už nebude po "28x horšom" metáne z kravských prdov v ovzduší ani stopy.
(A hlavne - steaky budú už len na čiernom trhu! )
Keď zavrieme všetky uhoľné elektrárne, ešte 100 rokov sa bude vypustené CO2 prevaľovať nad našimi hlavami.

Odpovědět


Re: Poznámka redakce a odpoveď

Lenka Svobodová,2019-08-17 12:16:50

Keď zakryjeme všetky slnečné panely bielu fóliu, tak už zajtra bude príjemne chladnejšie.

Odpovědět

Teorie o skleníkových plynech je mylná

Lenka Svobodová,2019-08-16 02:18:37

Jestliže tají ledovce v Arktidě, tak je to tím, že dochází ke zvýšení teplot v létě (na severní polokouli). Tání ledovců nemůže být způsobeno zvýšením průměrné teploty nebo zvýšením teploty v zimě. Energie přichgázející ze slunce se nijak neakumuluje. Znamená to, že kdyby přestalo svítit slunko, tak už za 3 dny nebo za týden by významně klesla teplota.
Skleníkové plyny odrážejí 1-2% sluneční energie. Jakoby zesilují sluneční svit o 1-2%. Jelikož působí po celý rok, nemohou ovlivnit tání ledovců na severu v létě. Pokud by oteplování způsobovaly skleníkové plyny, mělo by to stejný vliv na jižní polokouli.
Oteplování severní polokoule je způsobeno zvýšeným pohlcování sluneční energie v létě. V létě vodorovné povrchy přijímají nezanedbatelně víte tepla než v zimě. V posledních 30 létech se zdvojnásobil počet tmavých povrchů jako jsou silnice, parkoviště, i počty automobilů na nich, počty střech, plocha oken s tmavými žaluziemi. Zvětšily se plochy černých slunečních kolektorů. Zvětšily se plochy holých polí, kde teplota dosahuje 50°C. Zvětšily se i plochy suchých louk (trávníků), kde teplota stoupá více než u vlhkých louk.
Sluneční kolektory vytvářejí proud horkého vzduchu, který třeba má vlhkost jen 20%, ale přesto obsahuje více vody než studený vzduch s vlhkostí 100%. Pro nás je podstatné to, že proud teplého vzduchu stoupá vzhůru a odnáší vodu pryč a vytahuje z okolní vegetace vlhkost. Proto jsou kůrovcové kalamity.
Něco jiného by bylo, když by se sluneční panely odstranily (nebo přikryly bílou fólií). Pak by voda odpařená z lesních a zelených ploch neutíkala pryč z Česka, ale srážela by se v podobě deště a rosy zpátky na pole. Současně by nestoupala teplota ne severní polokouli a netály ledovce. Bylo by to i z důvodu, že studený vlhký vzduch z vegetace jakmile vystoupá nahoru do místa s teplotou rosného bodu, vytvářejí se mraky odrážející sluneční světla. Tak co? Stále ještě věříte, že sluneční panely nezpůsobují tání ledovců, a že jejich rozmnožení nás před táním ledovců zahrání?

Odpovědět

RE: Ales P.

Marek Hrabčák,2019-08-15 15:20:21

Rozdiel medzi "zožranou a nezožranou" trávou z hľadiska produkcie metánu by som prirovnal k rozdielu pri páleni lístia na záhrade:

- ak budete kopku lístia stále prehrabávať,aby sa všade dostal kyslík, tak bude jasno a rýchlo horieť, vyprodukuje viac tepla a menej dymu
- ak necháte kopku lístia pomaly tlieť, bude hlavne viac dymiť, vyprodukuje menej tepla a oveľa dlhšie bude trvať termický rozklad uhlíka (a aj pri nižších teplotách)

Toto je aj rozdiel medzi bioplynkou a kompostárňou - pokiaľ v kompostárni sa rozkladá organický úhlík za prítomnosti kyslíka (aerobne), čim vznika CO2 (preto sa kompost často prehadzuje = prevzdušňuje), v bioplynke (nádrži!) beží rozklad organického uhlíka anaerobne teda bez kyslíka a rozkladom organického uhlíka vzniká metán CH4.

Čiže tráva, ktorú nezožerú bylinožravce a neskončí v ich žalúdku,( pričom vedľajším produktom trávenia je produkcia toho "nešťastného" metánu), buď prirodzene uschne a uhlík sa vracia v kolobehu do pôdy, alebo zhnije na vzduchu t.j. rozloží sa ako pri kompostovaní za vzniku CO2. Samozrejme, nedá sa vylúčiť, že časť trávovin je zaplavené vodou (typické ryžové pole) a potom ten rozklad prebieha vez kyslíka - čiže výsledkom je ten metán.
Potom sú tu ešte také "ňuansy" - že rôzne organické látky majú rozdielný obsah uhlíka a aj rozdielnu schopnosť sa rozkladať, ďalej optimálne podmienky na rozklad (ako reťazovka pri uráne, aj rozklad uhlíka vyžaduje určitú vlhkosť, teplotu ...

Odpovědět

David Oplatek,2019-08-15 05:19:10

Diskuze je zbytecna. Je treba tvorit biomasu (stromy, vodni zivot, zver...), ktera uhlik v sobe skladuje. Kdyz vykacite polovinu lesu na svete, temer vyhubite korali a kupu divoke zvere, z plochy o poloviny Afriky udelate poust, a do toho jeste vytezite uhli a ropu, tak kam si sakra myslite, ze se ten uhlik ztrati? Do sudu do garaze? Ne. Do vzduchu.
Zeme si s tim poradi, zivot nezanikne a vazne se z ni nestane Venuse. Jen tu docasne nebude misto pro 10 miliard lidi.

Odpovědět


Re:

Richard Vacek,2019-08-15 06:51:59

Že by se při vyšší koncentraci CO2 ten více rozpouštěl v oceánech? Aspoň dle https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_cycle se značná část lidského CO2 v oceánech rozpouští. A asi se bude rozpouštět i nadále, protože uvádějí, že dosažení rovnováhy s hlubšími vrstvami trvá stovky let, takže pravděpodobně po stovky let (i kdyby člověk už žádné CO2 neprodukoval) bude CO2 z atmosféry odebírán oceánem a končit rozpuštěný v jeho hlubinách, kde je ho dnes 50x víc než v atmosféře a po spálení všeh fosilních paliv ho tam třeba o 2% přibude.

Odpovědět

Jako primární

Mojmir Kosco,2019-08-14 07:13:11

zdroj metanu je uváděn anaerobní rozklad rostlinných zbytků přitom jsem nenašel zpracován koloběh metanu a proto pouze tuším co s děje s dusíkatými hnojivy při splachu do řek z hlediska produkce metanu. Jinak k číslům zajímavy článek https://www.naschov.cz/potlaceni-tvorby-metanu-u-hospodarskych-zvirat/

Odpovědět


Re: Jako primární

Richard Vacek,2019-08-14 16:01:05

A to si vezměte, že nám ekologové doporučují budování mokřadů, které jsou následně zdrojem metanu. Naopak nám nedoporučují vyhubit termity, kteří jsou odpovědni snad až za třetinu přírodní produkce metanu. http://www.ghgonline.org/methanetermite.htm

Odpovědět

methanové bakterie

Florian Stanislav,2019-08-14 01:26:44

Methanovým bakteriím se daří při rozkladu (převážně) rostlinného materiálu na bioplyn. Využívají to čističky vod a bioplynky.
Tráva shnije v přírodě pomalu, vzniká CO2 a CH4. Jako hlavní produkty.
Bioplynka vyrobí 60% CH4 a 40% CO2 a dělá to rychle. JIné produkty téměřnemá.
Kráva trávu zpracuje na mastné kyseliny dále z nich vzniká maso ( bílkoviny), mléko, zásobní tuky a vydechuje CO2. A vyprdí něco CH4.

Odpovědět


Re: methanové bakterie

Jan Kopečný,2019-08-16 15:15:15

Metan je přežvýkavci vesměs vykrkán.

Odpovědět

produkce metanu

Ales Podhorsky,2019-08-13 17:23:28

Když už je tu tohle téma, je tu někdo znalý, kdo by dokázal porovnat, kolik skleníkových plynů se vyprodukuje při rozkladu rostlin, které nejsou sežrány chovaným skotem? A kolik plynu se vyprodukuje volně žijícím zvířectvem mimo hospodářské chovy?

Odpovědět


Re: produkce metanu

Jan Balaban,2019-08-14 07:12:31

Alebo porovnať prdenie kráv s prdením dinosaurov.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace