Evaluation of Methane Emissions from Major Dairy Cattle Feed Resources and Identification of Low Methane-Emitting Feeds with Optimum Nutritional Quality in Central Ethiopia

En las tierras altas de Etiopía, donde el paisaje es un mosaico de pequeñas granjas y tierras de pastoreo, se está gestando un desafío silencioso pero crítico. Millones de cabezas de ganado, ovejas y cabras se crían aquí, formando la columna vertebral de los medios de subsistencia y la seguridad alimentaria locales. Sin embargo, a pesar de la enorme cantidad de animales, la producción de leche y carne sigue siendo baja. Esto se debe en gran medida a que los animales a menudo no reciben suficiente alimento de alta calidad. Cuando el ganado consume forraje de baja calidad, sus sistemas digestivos luchan por extraer energía de manera eficiente. Esta ineficiencia tiene un doble costo: los animales crecen más lento y producen menos, y liberan más metano, un potente gas de efecto invernadero, a la atmósfera. El metano se crea naturalmente cuando los microbios en el estómago de una vaca descomponen el alimento, pero el tipo de alimento importa inmensamente. Algunos alimentos provocan que estos microbios produzcan grandes cantidades de gas, mientras que otros permiten una digestión más limpia y eficiente que libera mucho menos del gas nocivo. Encontrar el equilibrio adecuado entre alimentar bien a los animales y proteger el clima es un objetivo central para los agricultores y científicos de esta región.

Investigadores de la Universidad de Haramaya y del Centro de Investigación Agrícola de Holeta se propusieron resolver una pieza específica de este rompecabezas. Querían saber qué tipos de alimentos comunes disponibles para los productores de leche en el centro de Etiopía proporcionarían la mejor nutrición generando la menor cantidad de metano. Para ello, recolectaron doce tipos diferentes de forraje que los agricultores locales utilizan a diario. Estos incluían los tallos secos que quedan tras la cosecha de cultivos como trigo, cebada, teff y frijoles, así como pastos naturales de las zonas de pastoreo. También analizaron alimentos suplementarios, que son alimentos más ricos añadidos a la dieta para aumentar la nutrición, tales como el salvado de trigo, tortas de oleaginosas y un subproducto de la elaboración de cerveza local conocido como atela. El equipo no alimentó estos ejemplares con animales vivos, un proceso que es lento y costoso. En su lugar, tomaron pequeñas cantidades de cada forraje y las colocaron en un entorno de laboratorio que imitaba el ambiente dentro del estómago de una vaca. Mezclaron el forraje con fluido tomado del rumen de un animal sacrificado y observaron cómo los microbios lo descomponían durante varios días.

El experimento reveló diferencias claras entre los alimentos. Los investigadores midieron cuánto gas se producía, con qué rapidez se descomponía el forraje y exactamente cuánto de ese gas era metano. Descubrieron que la calidad del forraje variaba significamente dependiendo de si era recolectado durante la estación seca o la estación húmeda. En general, los residuos de cultivos, como los tallos de trigo y cebada, eran bajos en proteínas y altos en fibra dura, lo que los hacía más difíciles de digerir. Entre estos forrajes rudos, el pasto natural de pastoreo y la paja de frijol destacaron por tener el mayor contenido de proteína, el cual es esencial para el crecimiento animal. Sin embargo, los resultados más sorprendentes provinieron de los alimentos suplementarios. El salvado de trigo, un subproducto común de la molienda de granos, resultó ser un alimento excepcional. Se descomponía rápidamente, proporcionaba alta energía y, lo más importante, producía la menor concentración de metano en relación con el total de gas generado. De hecho, la concentración de metano en el gas del salvado de trigo era de solo un 4,6 por ciento, una cifra notablemente baja en comparación con otros alimentos.

En contraste, algunos de los alimentos más comunes resultaron ser los peores responsables de las emisiones de metano. La paja de trigo, un elemento básico para muchos agricultores, produjo la mayor concentración de metano, con casi el 60 por ciento del gas generado siendo metano. Este alto nivel indica que los microbios estaban luchando por digerir la fibra dura de manera eficiente, lo que resultaba en un desperdicio de energía para el animal y un pesado costo ambiental. El estudio también mostró que la estación jugaba un papel importante en el rendimiento de estos alimentos. Durante la estación húmeda, muchos de los residuos de cultivos se volvieron aún más fibrosos y difíciles de digerir, lo que llevó a una mayor producción de metano. Sin embargo, el pasto natural de pastoreo se comportó de manera diferente; debido a que era más joven y verde durante la estación húmeda, se mantuvo altamente nutritivo y de hecho produjo menos metano que en la estación seca. Este cambio estacional resalta que el momento en que se recolecta y utiliza el forraje es tan importante como el tipo de forraje mismo.

Los investigadores concluyeron que la clave para reducir las emisiones de metano sin perjudicar la productividad animal reside en cómo los agricultores mezclan sus raciones. El estudio sugiere que los agricultores deben utilizar los residuos de cultivos de baja calidad y alta fibra, como la paja de trigo, como base, pero deben suplementarlos con alimentos de alta proteína y bajo metano. El salvado de trigo surgió como el candidato ideal para este rol. Es rico en nutrientes, se digiere rápidamente y mantiene los niveles de metano muy bajos. Al añadir salvado de trigo a la dieta de las vacas que consumen paja de baja calidad, los agricultores podrían potencialmente mejorar la salud de los animales y la producción de leche, al tiempo que reducen las emisiones de gases de efecto invernadero. El estudio también identificó otras opciones prometedoras, como la paja de cebada y la paja de avena, que mostraron consistentemente porcentajes de metano más bajos en comparación con otros residuos de cultivos. Aunque los resultados de laboratorio son sólidos, los investigadores señalan que se necesitan más estudios con animales vivos para confirmar estos hallazgos en condiciones agrícolas reales. Por ahora, los datos proporcionan una hoja de ruta clara: al elegir los suplementos adecuados y comprender los cambios estacionales en su forraje, los productores de leche etíopes pueden alimentar mejor a sus manadas y ayudar a enfriar el planeta.