曾看过这么一个风趣报导,德国中部的拉斯道夫小镇,发生了一同古怪的爆破事件。而元凶巨恶竟是奶牛的屁。
一家农场的奶牛牛舍,由于冬天通风不良,导致了空气中充满了牛屁,无法及时排出。众所周知,屁是燃的(别问我是怎样知道的)。而牛屁中更是充满了丰厚的可燃物——甲烷。
再加上其时牛棚里住了共90头牛,适当拥堵,冲突中发生的静电终究引发了爆破。这场池鱼之殃,直接将整个牛棚房顶掀飞,数头奶牛也在爆破中受伤。
无独有偶,相似的问题还发生在奶牛的运送过程中。2014年,一架波音747就在爱尔兰海上空发出了火灾警报,并被紧迫迫降。但当技术人员参与查看时,却底子没有发现火灾和烟雾的痕迹。
而触发警报的,竟是飞机上的400头奶牛排放的许多甲烷气体。假如没能及时发现,这个危险或许随时会被引爆。从这两起案子来看,牛放屁的确是个不小的问题。
但,牲口排放的气体不单简单引发事端,它们仍是加重全球变暖脚步的生力军。
在十几年前,就有人提出“屁税”(fart tax)的概念,主张政府向养牛、养羊等畜农征收税费。原因是牛羊肠胃排放的许多温室气体,也污染了大气环境。
据联合国粮农组织(AFO)2006年陈述指出,畜牧业所排放的温室气体占全球排放总量的18%。但是,一切交通工具所发生的温室气体仅占13%。假如说,轿车等交通工具要为此交税的话,那么养牛养羊等就没有理由不交税了。
不过,“屁税”和“牛屁炸牛棚”等报导,也带来了必定程度的误解。由于牛除了放屁,还会打嗝(嗳气)。
关于温室气体,牲畜不仅能后边的通道排放,前面的通道更是难辞其咎。事实上,牛开释的甲烷气体中,就有90%到95%来自于口腔,而别的的5%到10%则是以粪便和放屁的方式开释。这样看来,牛打嗝的问题,要比牛放屁要严峻得多。
但无论是打嗝仍是放屁,甲烷等温室气体的开释都与牲畜的生理条件密切相关。
反刍动物的四个胃室(箭头表明食物的活动方向)
牛和羊等反刍动物一共有四个胃室,分别为胃瘤、网胃、瓣胃、皱胃,对应着吃货口中的草肚、金钱肚、牛百叶(毛肚)和牛肚。这四个胃并非一条直线通究竟,而是彼此交织着,非常高低。
植物是出了名的欠好消化,而牛羊等就会使用自己的多个胃室反刍,消化一般哺乳动物无法使用的纤维素。也便是说,吃下去抵达胃部的食物,它们还能逆流至口腔进行二次咀嚼,让未彻底消化的植物从头回到胃部。
不过,光靠机械的咀嚼,植物的养分仍是难以被彻底吸收的,这时候胃里的各种微生物才显得最为重要了。它们能将杂乱植物成分转化为可吸收能量,为动物供给能量。而甲烷,正是这个过程中简直无法防止的副产品。
反刍动物所发生的甲烷气体,简直都与他们的第一个大胃袋——瘤胃有关。据估测,大约94%的甲烷都是由瘤胃发生的。原因是瘤胃中含有许多的产甲烷菌,每毫升中就约有10万个产甲烷菌,包含多个菌属,首要经过四种途径生成甲烷。
而甲烷的化学性质是相对安稳的,一切很难在体内被吸收和消化使用。所以,这些气体便以打嗝和放屁的方式排出体外。
其实人类的肠胃道细菌,也能发生可燃的甲烷,仅仅量少且不安稳算了。也有研讨发现,有适当部分人类的粪便样本中,并没有发现能够发生甲烷的细菌。
此外,跟反刍动物比较,人类以及其他动物肠胃道排放的甲烷总量,是简直能够忽略不计的。全球反刍动物每年约发生甲烷达 8×10^7 t,占全球人类活动的甲烷排放量的 28%。
而在反刍动物中,牛的甲烷排放量又占了大头。一般来说,一头奶牛每年的甲烷排放量就达110.7kg。在全世界范围内,每天都有十几亿头牛在排放温室气体,这对全球变暖的影响是能够预见的。
图源: @OatJack
其实,提起气候变暖的问题,咱们首要想到的应该是二氧化碳。温室气体之所以发生温室效应,是由于其自身有吸收红外线的才能,这是由其自身分子结构决议。论排放量,占比最大的二氧化碳的确是最遍及的温室气体。但是,甲烷却比二氧化碳的威力要强得多。
虽然甲烷的总量远不及大气中二氧化碳的总量,但每分子甲烷的温室效应潜能(Global Warming Potential,GWP)却是二氧化碳的25倍。所谓温室效应潜能其实是一个指数,一般是指100年的时刻内,以二氧化碳为基准,各种温室气体能形成的温室效应。这首要取决于该化学物质对红外线的吸收才能和在大气中的寿数长度。
而甲烷,除了自身对红外线的吸收才能强壮以外,它们被排入空气后还不易被生物直接使用了,从而能在空气中逗留9~15年。假如依照20年的时刻结构内核算,甲烷的温室效应潜能,还能够飙升到二氧化碳的72倍,对全球温室效应或许更大了。
各类温室气体的温室效应潜能
换句话说,只需一点点额定的甲烷气体,就能在短时刻内形成地球的快速升温。而归纳这各方面要素,甲烷也成了是仅次于二氧化碳的第二大温室气体。
自1750年以来,地球大气中的甲烷浓度就增加为本来的150%。这些甲烷的排放,许多都直接或直接来源于人类,例如垃圾堆埋的腐朽、石油和天然气的走漏等,当然还包含了人类赖以生存的畜牧业。
在曩昔,面临缄默沉静的牛羊,人类仅仅想办法让它们产最多的肉、挤最多的奶。
但今时不同往日,咱们还需要想尽办法让它们放更少的屁,和打更少的嗝。
阻挠某种生物打嗝放屁,这件事听起来的确挺奇怪的,不过科学家们的确在举动。例如,就有人发明晰一种牲畜可佩戴设备——屁包(fart packs)。这能够用于搜集奶牛等排放出来的气体。
要知道,在地球上没有相同东西是废物,仅仅没有放对当地算了。这种屁包会直通牛的肠道,每天能从牛身上搜集到300升甲烷,这些能量满足保持一辆轿车工作24小时。
除了考虑对甲烷进行废物使用,也有许多研讨会从日常喂养反刍动物的饲料下手。饲料为微生物的发酵供给了底料,饲料不同也会影响微生物的能量吸取和甲烷的生成。经过调整饲料结构等办法,就能下降反刍动物肠胃道甲烷气体的排放。
2014年以来,澳大利亚多个科研团队对海藻下降瘤胃甲烷排放做了许多研 究。他们往饲猜中添加了部分海藻,发现瘤胃的甲烷排放量最少能削减20%以上,最多可削减高达99%。这项研讨在其时就引起了不少重视。
而更让人意思不到的是,澳洲的科学家还在研讨袋鼠的胃,他们企图让这些反刍生物向袋鼠看起。
袋鼠并非反刍动物,但袋鼠的胃部却有一类特别的细菌Wallaby Group 1,这使它们消化的终究产品不含有甲烷。所以研讨人员期望将袋鼠体内的这种特别的细菌添加到饲猜中,以图培育出低甲烷排放量的牛羊。此外,袋鼠胃部微生物的消化也愈加高效。假如研讨成功,这或许还能协助畜牧业省下不小的饲料费。
不过在现下,最有用的办法应该便是主张咱们少吃点肉,特别是牛肉。除了能够为地球环境作贡献以外,少吃点肉也的确能让身体更健康。
https:///news/world-europe-25922514
https://www.independent.co.uk/news/weird-news/boeing-747-forced-to-make-emergency-landing-because-of-overheating-cows-9244340.html
https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2606956/Now-THATS-wind-power-Cows-wear-BACKPACKS-capture-emissions-miniature-power-stations.html
http://www.environmentalpollution.in/global-warming/short-notes-on-global-warming-potential-gwp/2000
How much methane does a cow actually produce?.2014.10.01
FAO.livestock′ s long shadow: environmental issues and options [R].2006
张帆,刁其玉.畜牧业温室气体排放及其减排研讨进展[J].牲畜生态学报.2015
孙福昱,南雪梅,唐志文,蒋林树,熊本海.饲粮养分调控削减反刍动物甲烷排放研讨进展[J].牲畜生态学报.2018
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