ЭКСПЕРТЫ ООН: КОРОВЫ ВЫДЕЛЯЮТ БОЛЬШЕ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ, ЧЕМ АВТОМОБИЛИ
Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН утверждают, что крупнорогатый скот выделяет на 18% углекислого газа, чем транспорт. Также, по словам экспертов ООН, домашние животные являются одним из основных источников загрязнения почвы и воды.»Крупнорогатый скот является на сегодняшний день одним из самых главных источников проблем окружающей среды. 
Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН утверждают, что крупнорогатый скот выделяет на 18% углекислого газа, чем транспорт. Также, по словам экспертов ООН, домашние животные являются одним из основных источников загрязнения почвы и воды.
«Крупнорогатый скот является на сегодняшний день одним из самых главных источников проблем окружающей среды. Для исправления складывающейся ситуации необходимо принять срочные меры», — говорит Хеннинг Штайнфельд, глава Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН и автор доклада «Livestock’s Long Shadow — Environmental Issues and Options».
Ежегодно жители планеты потребляют все больше мясомолочной продукции. По прогнозам экспертов, к 2050 году количество производимой мясо-молочной продукции должно увеличиться более чем в два раза, для чего потребуется увеличить поголовье скота.
Однако уже на сегодняшний день животноводческий сектор является источником более 9% от всего углекислого газа, выделяемого в результате деятельности человека. Помимо этого он выделяет 65% оксида азота, потенциал глобального потепления которого составляет 296 единиц СО2. Большая его часть выделяется из навоза.
Кроме того, крупнорогатый скот выделяет 37% связанного с человеческой деятельностью метана (ПГП — 23 единицы), который в больших количествах образуется в процессе пищеварения у жвачных животных, и 64% аммиака, приводящего впоследствии к кислотных дождям.
Под животноводство в настоящее время используется 30% суши, большая часть которой занята под пастбища, включая 33% пахотных земель, говорится в докладе экспертов ООН. В связи с тем, что для пастбищ вырубаются леса, животноводческий сектор является основным двигателем вырубке лесов. В странах Латинской Америки, к примеру, 70% бывших тропических лесов в долине Амазонки уже превращены в пастбища.
Чем меньше коров, тем холоднее: как парниковые газы зависят от животноводства
На животноводство приходится около 14,5% всех выбросов парниковых газов в атмосферу. К 2030 году этот показатель достигнет 49% от всех выбросов, необходимых для увеличения температуры на 1,5 °C. Коровы и овцы выделяют много метана и углекислого газа, а для увеличения площади выпаса фермеры вырубают леса, которые впитывают углекислый газ из атмосферы. В декабре ученые из Межправительственной группы экспертов по изменению климата обратились к правительствам «всех стран, кроме самых бедных» и призвали их установить дату «пика животноводства» — срок, после которого поголовье скота перестанет расти. Авторы обращения считают, что такие меры позволят выполнить условия Парижского соглашения и сдержать рост температуры. «Хайтек» рассказывает, какое влияние рост производства мяса, молока и яиц оказывает на изменения климата и какие существуют альтернативы животноводству.
Читайте «Хайтек» в
Животноводство действительно производит так много выбросов?
Согласно условиям Парижского соглашения по климату, ратифицированного 195 странами и Евросоюзом, общий объем выбросов углекислого газа до конца XXI века должен быть ограничен 420 млрд тонн, а из атмосферы должно быть удалено не менее 720 млрд тонн CO. Моделирование показывает, что это позволит ограничить рост глобальной температуры 1,5 °C к концу столетия с вероятностью 66%.
Самым действенным сценарием по удалению необходимого объема углекислого газа из атмосферы ученые считают восстановление лесов — естественного уловителя парниковых газов. Если масштабное лесовосстановление начнется прямо сейчас, оно позволит добиться нулевого баланса между выброшенным и поглощенным углекислым газом уже к 2050 году.
Наибольшим препятствием для лесовосстановления является сельское хозяйство и в частности животноводство. Исследователи из Межправительственной группы экспертов по изменению климата подсчитали, что со времен первого доклада в 1990 году производство мяса, молока и яиц увеличилось с 758 млн тонн до 1 247 млн тонн в 2017 году и, согласно прогнозам, продолжит свой рост.
Если бы сектор животноводства продолжал вести обычную деятельность, к 2030 году на этот сектор приходилось бы 49% всех выбросов углекислого газа, требуемых для увеличения температуры на 1,5 °C. При этом сокращение объемов производства мяса, молока и яиц ученые считают более реалистичным, чем сокращение выбросов промышленных предприятий, автомобилей и других основных загрязнителей.
Согласно исследованию профессора Рона Мило, проведенному в 2018 году в Вейцманском институте в Израиле, из всех млекопитающих мира 60% по весу составляет домашний скот, 36% — люди и только 4% — дикие млекопитающие.
По оценке некоммерческой организации Worldwatch Institute, на животноводство уже приходится до 51% (с этой оценкой согласны не все исследователи — «Хайтек») всех выбросов парниковых газов в атмосферу — больше, чем на все автомобили, корабли и самолеты вместе взятые. Такой высокий показатель связан с тем, что исследователи при подсчете учитывали выбросы не только от жизнедеятельности животных, но и сжигание ископаемого топлива — по их оценке, на отрасль приходится более трети всего ископаемого сырья, потребляемого в США.
Распределение объемов парниковых газов
Выбросы углекислого газа, главным образом в результате сжигания ископаемого топлива, резко возросли с начала промышленной революции. Большая часть выбросов парниковых газов в мире происходит из сравнительно небольшого числа стран. Китай, Россия, США и страны Евросоюза являются четырьмя крупнейшими источниками выбросов. Показатель выбросов парниковых газов на душу населения является самым высоким в России и США.
Распределение источников выбросов парниковых газов в глобальном масштабе выглядит так: 31% всех выбросов приходится на производство тепла и электричества, 15% — на транспорт, от 11 до 17% — на сельское хозяйство, 6% — на лесное хозяйство, 12% — на обрабатывающую промышленность. Оставшиеся 35% распределены между другими видами сжигания ископаемого топлива, мусор, утечку газов и другие сферы. На все процессы по добыче энергии, будь то электроэнергия, добыча тепла или сжигание топлива в автомобилях, приходится около 72% всех выбросов парниковых газов.
Согласно обобщенной оценке, на животноводство приходится примерно 9% глобальных выбросов углекислого газа, 35–40% глобальных выбросов метана и 65% выбросов оксида азота.
Фактически газообразный метан является одним из крупнейших факторов, способствующих глобальному потеплению. Он удерживает в атмосфере в 100 раз больше тепла, чем углекислый газ, причем из расчета на пятилетний период. Большая часть метана поступает от коров на фермах, которых кормят низкокачественным зерном. Организм животных часто не справляется с такой пищей, что приводит к высоким показателям расстройств желудка и метеоризму. Весь этот газ в результате попадает в атмосферу Земли.
Эта отрасль также использует около 70% сельскохозяйственных земель и является одной из основных причин обезлесения, утраты биоразнообразия и загрязнения воды.
Продолжающийся рост сектора животноводства увеличивает риск превышения объема выбросов, который позволил бы сдержать повышение температуры на уровне от 1,5 до 2 °C, ограничивает удаление CO2 из атмосферы путем восстановления естественной растительности и угрожает оставшимся деревьям на территориях, которые могут быть преобразованы в сельскохозяйственные угодья.
Чего хотят ученые?
Европейцы едят в два раза больше мяса, чем рекомендуют врачи и ученые. В прошлогоднем докладе международной группы ученых содержался призыв к сокращению размера мясного и животноводческого сектора в Европе на 40–50% с целью уменьшения воздействия на окружающую среду. Исследование, опубликованное в журнале Nature, показало, что потребление говядины в западных странах должно снизиться на 90%, чтобы избежать опасного изменения климата.
Согласно данным Росстата, на конец 2018 года производство мяса в России составило 10,6 млн тонн — это самый высокий показатель в новейшей истории страны. По данным Минсельхоза, с начала года поголовье мясного скота увеличилось на 8%. По прогнозам министерства, к концу 2019-го производство в животноводческом секторе вырастет на 1,8%, а к 2024 году — на 12%.
В письме в журнал Lancet Planetary Health исследователи призывают страны «объявить временные рамки по росту поголовья скота» — то есть срок, после которого увеличение поголовья прекратится.
Призыв касается стран с высоким и средним уровнем дохода — климатологи предлагают пересмотреть их обязательства по выполнению Парижского соглашения с 2020 года, включив в них положение о максимальном поголовье скота. При достижении этого максимума, согласно плану ученых, рост отрасли должен остановиться, что позволит снизить риск повышения глобальной температуры выше 1,5-2 °C.
Исследователи призывают установить крупнейшие источники выбросов в животноводстве каждой из стран и выработать комплекс мер по их устранению. Земли, которые больше не подходят для пастбищ, авторы письма предлагают засаживать деревьями — причем государствам необходимо принять законы, которые обязывают владельца земли делать это в обязательном порядке.
«Мы предлагаем, чтобы при создании сельскохозяйственных секторов, соответствующих Парижскому соглашению, страны с высоким и средним уровнем дохода не передавали продукцию животноводства другим странам, а вместо этого снижали спрос на продукцию животноводства. Хотя наши предложения не являются полным перечнем мер по смягчению последствий влияния сельскохозяйственного сектора, они являются необходимыми шагами для достижения целей Парижского соглашения», — пишут авторы письма.
Исследователи призывают провести переход от животноводства к производству растительной пищи постепенно — учитывая интересы людей, которым придется значительно изменить свой рацион питания, и фермеров, которым необходимо время не диверсифицирование деятельности.
Какие альтернативы существуют?
Производство мяса жвачных животных, среди которых коровы, овцы и козы, в 10–100 раз вреднее для окружающей среды, чем выращивание растительной пищи, рассказывает один из авторов предложения, профессор Пит Смит из Университета Абердины. По его словам, отказ от животноводства принесет планете столько же пользы, сколько и отказ от ископаемого топлива.
Наименее болезненный сценарий по изменению рациона — замена натурального мяса на искусственное. Искусственное мясо делится на две категории — на основе клеточного и растительного белка. Первый тип выращивается в лаборатории из клеток животных, второй выделяется из растений, а затем объединяется с другими растительными ингредиентами.
Ученые считают, что искуственное мясо может быть полезнее для человека, чем настоящее — при сопоставимом количестве калорий оно содержит больше белка, аминокислот и витаминов, в то же время уменьшая количество насыщенных жиров и сводя к минимуму вероятность передачи заболеваний от животных к человеку.
При этом искусственное мясо не является углеродно-нейтральным — его производство наносит меньше вреда окружающей среде, однако он всё же присутствует. Производитель искусственного мяса Beyond Meat заявляет, что на изготовление одного стейка уходит на 99% меньше воды, на 93% — земли, а также происходит на 90% меньше выбросов углекислого газа от сжигания ископаемого топлива. При изготовлении Impossible Whopper от Burger King используется на 87% меньше воды, на 96% меньше земли и на 89% углекислого газа, заявляют в компании.
Помимо искусственного мяса, существует и другой, более радикальный способ смены рациона — переход на растительную пищу. В 2016 году исследователи из Венского института социальной экологии проанализировали более 500 сценариев питания в условиях роста населения Земли, которые позволили бы обеспечить едой необходимое количество людей и снизить при этом вред для экологии. Единственной диетой, которая удовлетворяет всем перечисленным критериям, оказался рацион, основанный на растительной пище.
Авторы статьи пишут, что если бы всё население Земли к 2050 году стало веганами, то для обеспечения продовольствием потребовалось бы меньше пахотных земель, чем было в 2000 году. Такой сценарий позволил бы засадить деревьями территорию размером с тропические леса Амазонки.
Среди основных источников белка для растительной диеты ученые называют растительные молоко и масло, различные виды бобовых (черные, соевые, нут и чечевица), семена подсолнечника, кунжут, рапс, оливки и орехи.
Коровы и метан
С коровами связана серьезная проблема, которую никак невозможно разрешить добрым словом. Это метан — парниковый газ, выделяемый жвачными животными. По своей парниковой способности он в 28 раз превосходит газ углекислый. В среднем одна корова выделяет 20 грамм метана на килограмм сухого вещества в корме. То есть, если пересчитать на эквивалентный парниковый эффект, — 560 граммов углекислого газа. За день корова, съедая 12–14 кг корма (в пересчете на сухое вещество), выделяет под 7 кг такого, эквивалентного, углекислого газа, или 2,5 тонны в год. То есть имеющиеся на Земле полтора миллиарда коров ежегодно поставляют в атмосферу количество метана, эквивалентное 3–4 Гт углекислого газа, или 10% от всей антропогенной эмиссии, связанной со сжиганием ископаемого топлива.
Это колоссальное количество метана вызывает все более ожесточенные нападки на животноводство со стороны борцов с глобальным потеплением. Некоторые экстремисты даже предлагают вовсе отказаться сначала от говядины, а потом, видимо, от коровьего молока вместе с творогом, сыром, маслом, сметаной, йогуртом и так положить конец разведению крупного рогатого скота. Во всяком случае, кампанию против поедания красного мяса трудно не заметить. Животноводы же, пребывая в глухой обороне, пытаются как-то найти способ уменьшить выбросы скотского метана. Путей два — селекция и изменение рациона, но оба пока не привели к успеху.
С первым ситуация понятна: процесс выведения новых пород весьма длителен, а парниковая беда заняла прочное место в общественном сознании недавно и весьма неожиданно для большинства людей. Селекционеры всегда работали над увеличением производительности, и задачу снижения выбросов метана; по сути — совершенствования системы пищеварения коровы, перед ними никто не ставил. А кто может поставить? В рыночной экономике — только сам рынок при помощи регулятора. Им в данном случае служит плата за выбросы парниковых газов.
Экономические модели дают следующий результат. Если корма дешевые, и платы за выбросы нет, то метаногенность коров будет не снижаться, а расти на несколько процентов в каждом поколении. То есть каждая следующая корова станет есть все больше корма (что повышает ее продуктивность) и, соответственно, выделять все больше метана. Эту тенденцию может остановить лишь очень высокая плата за выбросы — более 80 долларов за тонну углекислого эквивалента. Когда корма станут дороги, то селекционерам придется выводить экономную корову. Плата же за выбросы резко ускорит их работу. Так, если тонна углекислого газа будет обходиться фермеру в 40 долларов, то сокращение коровьего метана пойдет со скоростью 2,6% в каждом поколении. Расплачиваться придется снижением веса животных. Впрочем, пока это чисто теоретические упражнения. Подготовительные работы генетики ведут, выясняя, какие коровы выдают меньше всего метана, но до практического использования, видимо, дело еще далеко. А вот эксперименты с кормами ставят весьма широко.
Метан образуется в верхнем отделе коровьего желудка — рубце. Там живут микроорганизмы, которые разлагают траву и выделяют при этом, в частности, водород и углекислый газ. Среди них поселились паразиты — метаногенные бактерии; они пользуются чужими трудами и соединяют эти два газа в один. Казалось бы, прямой путь — изменить состав микрофлоры рубца, заселив его микроорганизмами, которые не дадут понапрасну расходовать водород на синтез метана. И такие работы ведутся с самыми разными культурами.
Например, одни исследователи попытались включить в рацион нитрат кальция-аммония и добавили дрожжи, предполагая, что последние поспособствуют превращению нитрат-иона в аммиак, и тогда удастся избежать появления метана, но не потерять энергию корма. Задумка не сработала — метана действительно становилось меньше, но уменьшалось и количество молока. Прямая подсадка в рубец бактерий, синтезирующих пропионовую кислоту — на этот синтез идет много водорода, — привела к неожиданному результату: производство метана в коровьем желудке выросло. Видимо, полного понимания взаимосвязей между населяющими его микроорганизмами у биологов не сложилось.
Схожий эффект проявляется и с добавками к кормам. Как правило, это компоненты, богатые маслами, — ягоды можжевельника, водоросли, семена льна и подобные им побочные продукты сельского хозяйства. Результаты оказались примерно такими. Добавка двух с половиной килограмм семян хлопчатника в день привели на 12-й неделе опытов к снижению метана на 23%, зато надой сократился на 10%, жирность молока упала на 11%, а содержание белка в нем — на 14%. Если в корм прибавить 5 кг виноградных отжимков (косточек с кожурой), то выбросы метана сократятся на 20%, а надой упадет на 12%. С водорослями вообще вышел конфуз: несмотря на то что они насыщены докозагексаеновой кислотой, такая добавка не уменьшила выбросы метана, но и не сократила надой, молоко же оказалось обогащено этой, а также линолевой кислотами пропорционально объему водорослевой добавки; иными словами, качество молока выросло, а вот с метаном не справились.
В общем, пока на животноводческом фронте борьбы с глобальным потеплением особых успехов нет, зато есть настоятельная потребность в победе, что открывает широкие просторы для творчески мыслящих исследователей и биотехнологов.
Эта статья доступна в печатном номере «Химии и жизни» (№ 6/2019) на с. 13.
Коровы и свиньи влияют на глобальное потепление больше, чем автомобили
Международная организация Greenpeace опубликовала новый отчет, в котором отметила, что уровень выбросов парниковых газов от коров, свиней и другого домашнего скота больше влияет на глобальное потепление, чем автомобильная промышленность.
В новом отчете «Гринписа» указано, что выбросы парниковых газов, создаваемые домашним скотом, превосходят эффект, оказываемый на природу всеми автомобилями Евросоюза. По мнению экологов, даже в случае полного перехода жителей ЕС на электромобили, уровень углекислого газа, выделяемый животными, продолжит ухудшать экологическую обстановку.
Согласно данным ООН за 2018 год, домашний скот на территории Европы выделил около 502 миллионов тонн углекислого газа. В том же году автомобильные выбросы составили 656 миллионов тонн. Однако если учесть косвенные выбросы парниковых газов, выделяемых за счет выращивания и производства корма для животных, а также вырубки лесов, суммарный ущерб экологии составил около 70 миллионов тонн метана.
Помимо этого, экологи беспокоятся за возросший уровень потребления мяса, который с 2007 по 2018 год увеличился на 9,5 %. В связи с этим уровень парниковых выбросов вырос на 6 %. Подобный эффект сопоставим с выездом на дороги 8,4 миллионов автомобилей с ДВС. По словам специалистов, если выбросы парниковых газов от сельскохозяйственных животных продолжат расти, Евросоюз может не выполнить свои обязательства по сокращению выбросов в соответствии с Парижским соглашением.
В сентябре прошлого года Greenpeace опубликовала доклад, в котором описала влияние крупнейших автопроизводителей на процесс глобального потепления. Данные за 2018 год показали, что один Volkswagen выбрасывает в атмосферу парниковых газов больше, чем вся промышленность Австралии, — но доля автомобилей в общем загрязнении планеты составляет всего девять процентов.