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Methan und Weiden:Eine breitere Sicht

In der anhaltenden Debatte über Quellen von Treibhausgasemissionen, Rinder und andere Wiederkäuer werden oft getroffen. Kritiker weisen darauf hin, dass Wiederkäuer einen großen Anteil an den Methanemissionen haben. eines der drei wichtigsten Treibhausgase – neben Kohlenstoff und Lachgas – mit Treibhauspotenzial. Wiederkäuer emittieren Methan bei der Verdauung von Zellulose im Pansen.

Einige Kritiker gehen sogar so weit, eine weltweite Reduzierung der Wiederkäuerpopulationen als Mittel zur Reduzierung der Methanemissionen vorzuschlagen. Diese Haltung nimmt eine enge Sichtweise ein, eine, die den Platz von Nutztieren in einem regenerativen Ökosystem und ihr Potenzial, zur Verringerung der globalen Erwärmung beizutragen, nicht berücksichtigt.

„Die Forschung, die sich ausschließlich mit dem von Nutztieren ausgestoßenen Methan beschäftigt, dient dazu, Kühe einfach in eine kleine Kiste zu stecken. Es sagt, dass dies in die Atmosphäre aufsteigt, aber es betrachtet nicht das große Ganze – die natürlichen Prozesse, die das Methan reduzieren, “ sagt Richard Teague, Forschungsökologe bei Texas A&M AgriLife Research.

Eine so enge Sichtweise erfasst auch nicht den Platz der Nutztiere im Ökosystem als Ganzes – und ihren potenziellen Beitrag zur Reduzierung von Treibhausgasen. Teague und andere Forscher wollten genau das tun, indem sie eine Fülle von Daten von Forschern untersuchten.

Analyse der Forschung

Ihr daraus resultierendes Forschungs-Editorial, mit dem Titel „Die Rolle der Wiederkäuer bei der Reduzierung des CO2-Fußabdrucks der Landwirtschaft in Nordamerika“, “ wurde in der Ausgabe März/April 2016 der . veröffentlicht Zeitschrift für Boden- und Gewässerschutz. Der Titel fasst die Prämisse der Überprüfung zusammen – die Untersuchung des CO2-Fußabdrucks von Nutztieren.

„Zu Beginn der Forschung Wir haben vorgeschlagen, dass mit einem geeigneten regenerativen Pflanzen- und Weidemanagement, Wiederkäuer reduzieren nicht nur die Treibhausgasemissionen insgesamt, sondern erleichtern auch die Bereitstellung wesentlicher Ökosystemleistungen, die Kohlenstoffbindung im Boden erhöhen, und Umweltschäden reduzieren, “, sagt Teague. „Wir haben unsere Hypothese getestet, indem wir die biophysikalischen Auswirkungen und das Ausmaß aller Treibhausgasemissionen aus wichtigen landwirtschaftlichen Produktionsaktivitäten untersucht haben. einschließlich Vergleiche von Acker- und Weideland-basierten Agrarökosystemen.“

Bei ihrer Untersuchung wurde vor allem eine Bestandsaufnahme der Emissionsmessungen für Kohlenstoff, Methan, und Lachgas. Während die beiden letztgenannten Gase deutlich stärkere Treibhausgase sind als Kohlendioxid (CO2), CO2 ist mit Abstand das am weitesten verbreitete Treibhausgas (THG). Daher, alle Messungen wurden in CO2-Äquivalente umgerechnet, um die Unterschiede in der Wirksamkeit jedes Treibhausgases auszugleichen.

„Unsere Einschätzung zeigt, dass global, Die Treibhausgasemissionen von Hauswiederkäuern machen 11,6% der gesamten anthropogenen Emissionen aus, während Ernte- und bodenbedingte Emissionen 13,7 % beitragen, “, sagt Teague. „Die Hauptquelle ist die Bodenerosion, die allein in den USA auf 1,72 Gigatonnen pro Jahr geschätzt wird.“

Im Gegensatz, gut verwaltete dauerhafte Abdeckungen mehrjähriger Pflanzen können sehr effektiv bei der Verringerung der Bodenerosion sein. „Wiederkäuer, die unter angemessener Bewirtschaftung nur abgeweidetes Futter verbrauchen, führen zu mehr Kohlenstoffbindung als Emissionen. " er sagt.

Adaptives Weidesystem

Ein angemessenes Weidemanagement ist der Schlüssel, damit die Weidesysteme Kohlenstoff aus der Atmosphäre binden können. daher, Verringerung der Treibhausgasemissionen, indem sie als Netto-Kohlenstoffsenken dienen. Durch Forschung und Beobachtungen im Betrieb Teague empfiehlt regenerative Weidesysteme, die anpassungsfähig sind.

Ein adaptiver Multipaddock (AMP) Weideprozess verwendet eine große Anzahl von Paddocks, die für kurze Weideperioden mit angemessen hohen Raten bestückt werden. gefolgt von langen Pausen. Der Prozess ist insofern anpassungsfähig, als sich die Besatzraten und die Weidezeiten an die Futterbiomasse und die Wachstumsbedingungen anpassen. Ziel ist es, nach der Weidezeit ausreichend Futter zu hinterlassen, um die Boden- und Pflanzengesundheit zu erhalten.

„Verbessertes Weidemanagement, wie AMP-Beweidung, Es hat sich gezeigt, dass die kausalen Mechanismen der Degradation von kontinuierlich beweidetem Weideland durch die Verringerung des nackten Bodens umgekehrt werden, Wiederherstellung produktiver Pflanzengemeinschaften, und Erhöhung der Wasserinfiltrationsraten und der Bodenwasserspeicherkapazität, “, sagt Teague. „Verbesserte Beweidung hat auch dazu beigetragen, das Verhältnis von Pilzen zu Bakterien zu erhöhen, was viele Vorteile bietet, die zu einem erhöhten Kohlenstoffgehalt im Boden führen.

„Bei Vergleichen über den Zaun in der südlichen Hochgrasprärie in Texas wo AMP-Beweidung auf Flächen angewendet wurde, die zuvor durch längere kontinuierliche Beweidung degradiert wurden, Wir berechneten nach mehr als einem Jahrzehnt in AMP-Beweidung durchschnittlich 3 metrische Tonnen pro Hektar und Jahr zusätzlichen organischen Kohlenstoffs im Boden in den oberen 90 Zentimetern des Bodens. Dies war im Vergleich zu Standorten mit schweren, kontinuierliches Weiden."

Gesamtsystemansatz

Solche Beiträge von Weidevieh zum Abbau von Treibhausgasen sind eine entscheidende Komponente für genaue Berechnungen ihres CO2-Fußabdrucks unter Verwendung von Ökobilanzen (LCAs), um die Auswirkungen von Rindern auf die Treibhausgase zu bewerten. In der Tat, Teague plädiert für einen ganzheitlichen Systemansatz zur Berechnung von Ökobilanzen.

„Es ist wichtig, alle Elemente der Lebensmittelproduktionskette, die den Netto-CO2-Fußabdruck beeinflussen, in das gesamte untersuchte System einzubeziehen. " er sagt. „Dazu gehört auch die Berücksichtigung der nützlichen Ökosystemleistungen, wie etwa derjenigen aus Kohlenstoff, der in gut verwalteten Weideökosystemen gespeichert wird. Sie sollte auch alle Treibhausgasemissionen berücksichtigen, die mit der Produktion von Futtermitteln auf Getreidebasis verbunden sind. anorganischer Dünger, und andere Elemente, die zum CO2-Fußabdruck beitragen, wie Bodenerosion.“

Behinderung einer korrekten Bilanzierung von Ökobilanzen, Teague sagt, ist die begrenzte Einbeziehung solider experimenteller Daten zur Bodenkohlenstoff- und THG-Dynamik in Weide- und Ackerbau-Agroökosystemen. „Dieser Mangel an Daten umfasst den Hintergrund-Umweltverbrauch von Methan durch Methanotrophe und die großräumige atmosphärische Photooxidation von Methan in Gegenwart von Wasserdampf, die wir seit den 1970er Jahren kennen.“

„Wenn die Ökobilanzen des gesamten Systems den von Wiederkäuern durch geeignetes Weidemanagement sequestrierten Kohlenstoff und die großräumige atmosphärische Photooxidation von Methan in Gegenwart von Wasserdampf umfassen, die auch durch ein geeignetes Management erleichtert wird, Rinder, die in regenerativen Weidesystemen gehalten werden, sind ein Segen für die Umwelt, " er sagt.

„Wiederkäuer-Staudämme und ihre Nachkommen verbringen die meiste Zeit ihres Lebens auf mehrjährigem Gras, bei dem der Kohlenstoff, der durch das von ihnen beweidete Grasland gebunden wird, ihre Emissionen übersteigt. “ fügt Teague hinzu. „Die Beweidung von Wiederkäuern auf eine Weise, die die Bodengesundheit verbessert, wird den CO2-Fußabdruck der Landwirtschaft viel mehr reduzieren, als nur die Zahl der domestizierten Wiederkäuer zu reduzieren, um die enterischen Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Wiederkäuer sind ein wichtiges Instrument für eine nachhaltige Landwirtschaft.“

Helfer im Boden

Bei regenerierenden Weidesystemen Populationen von Bodenmikroorganismen nehmen zu. Diese Bodenhelfer treiben die Prozesse der Kohlenstoffbindung und die Oxidation von etwas Methan an.

„Die Bodengesundheit ist für die Ökosystemfunktion von grundlegender Bedeutung, da 90 % der Bodenfunktion durch Mikroben vermittelt wird. mit einer gegenseitigen Abhängigkeit zwischen Mikroben, Pflanzen, und Tiere, “ sagt Richard Teague, Texas A&M-Forschungsökologe. „Wie wir Pflanzen in Weide- oder Anbauökosystemen bewirtschaften, ist entscheidend für den Erhalt oder die Regeneration der vollständigen Ökosystemfunktion und die Produktivität, die den Nettogewinn auf Farmen und Ranches steigert.“

Dass das Bodenleben mit adaptiver Multipaddock-Beweidung (AMP) zunimmt, wurde durch Daten bestätigt, die von dem in Mississippi ansässigen Viehberater Allen Williams gesammelt wurden. Nach fünf Jahren AMP-Beweidung, Die mikrobielle Biomasse des Bodens war an fünf Standorten in fünf Bundesstaaten vier- bis fünfmal höher.

„Eine vielfältige Population von Bodenmikroben führt zu einer größeren Kohlenstoffbindung, einschließlich Methanoxidation, “, sagt Teague.

Die Oxidation eines Teils des Methans tritt auf, wenn es von Bakterien, den sogenannten Methanotrophen, abgebaut wird.

Erfahren Sie mehr

Richard Teague

940/552-9941, Ext. 235

[email protected]


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