El ganado es esencial para la vida humana, proporcionando alimentos y materiales, pero también desempeña un papel significativo en el cambio climático. Como todos los rumiantes, las vacas producen metano, un potente gas de efecto invernadero, como un subproducto natural de la digestión de su alimento. Este gas es mucho más eficaz para atrapar el calor en la atmósfera que el dióxido de carbono, lo que convierte la reducción de las emisiones del ganado en un objetivo crítico para limitar el calentamiento global. Durante décadas, los científicos han dependido de grandes habitaciones selladas llamadas cámaras de respiración para medir exactamente cuánto gas produce una sola vaca. Estas cámaras se consideran el estándar de oro porque capturan casi todo el gas que un animal exhala. Sin embargo, son costosas, difíciles de construir y requieren que los animales estén confinados en un espacio pequeño durante días, lo que puede alterar su comportamiento natural y sus hábitos alimenticios. Debido a estas limitaciones, los investigadores han buscado durante mucho tiempo una forma de medir el metano en el mundo real, en la granja, sin obligar al animal a entrar en una caja.

Un nuevo estudio ha dado un paso significativo hacia este objetivo al probar un dispositivo portátil diseñado para medir el metano directamente del aliento de una vaca mientras se mueve libremente. El dispositivo, conocido como ZELP Sense, es una unidad montada en un collar que toma muestras del aire alrededor de la nariz del animal y utiliza modelos computacionales para calcular las emisiones diarias. Para ver si esta nueva herramienta funciona, los investigadores del Instituto de Ciencias de la Bioeconomía en Nueva Zelanda compararon sus lecturas con las cámaras de respiración tradicionales. Trabajaron con seis vacas lecheras, colocándoles el dispositivo y observando cómo reaccionaban los animales. El objetivo era doble: asegurar que el dispositivo no causara angustia a las vacas o cambiara sus hábitos alimenticios, y ver si los números que producía coincidían con las mediciones de confianza de las cámaras. Los resultados sugieren que, si bien el dispositivo aún no iguala la precisión de la cámara para cada día individual, es notablemente bueno para rastrear los cambios en las emisiones cuando la dieta de la vaca cambia, ofreciendo un camino prometedor hacia un monitoreo escalable en el mundo real.

El viaje comenzó con un periodo de adaptación cuidadoso para asegurar que las vacas estuvieran cómodas con la nueva tecnología. Se dotó a seis vacas con versiones no funcionales del dispositivo, que se veían y se sentían como el real pero no contenían sensores, solo pesos. Los investigadores observaron de cerca cualquier signo de estrés o agitación. La mayoría de las vacas mostraron un breve estallido de excitación o confusión cuando se les colocó el dispositivo por primera vez, que duró menos de noventa segundos. Podían sacudir la cabeza o correr en círculos, pero este comportamiento cesó rápidamente. En una hora, los animales estaban comiendo y masticando su rumiante como siempre lo habían hecho. Al final de la fase de adaptación de cinco días, las vacas estaban tranquilas y no se encontró irritación física en su piel o pelo. Este rápido regreso al comportamiento normal fue crucial; demostró que el dispositivo no causaba dolor o estrés duradero, lo que podría haber sesgado los datos al hacer que las vacas comieran menos o se movieran de manera diferente.

Una vez que las vacas estuvieron cómodas, los investigadores seleccionaron a cuatro de ellas para el experimento principal. Estos animales fueron equipados con los dispositivos funcionales y colocados dentro de las cámaras de respiración durante dos periodos de medición separados. El primer periodo permitió que las vacas comieran tanta pastura fresca como quisieran. El segundo periodo fue una prueba de sensibilidad, donde los investigadores redujeron deliberadamente la cantidad de alimento ofrecido a las vacas para ver si el dispositivo podía detectar la caída resultante de metano. A lo largo de estos periodos, las cámaras y los dispositivos portátiles registraron las emisiones de gas simultáneamente. Los investigadores también rastrearon cuánto comieron las vacas y cuánto cambió su peso corporal, ya que estos factores están directamente vinculados a la cantidad de metano que produce un animal.

Los resultados mostraron que el dispositivo portátil era altamente sensible a los cambios en la dieta de las vacas. Cuando las vacas eran alimentadas normalmente, tanto las cámaras como el dispositivo registraban niveles similares de metano, aunque los números diarios del dispositivo variaban un poco más de un día para otro. Cuando el alimento fue restringido, ambos métodos capturaron una fuerte disminución en las emisiones. Las cámaras mostraron una caída de aproximadamente la mitad, mientras que el dispositivo registró una reducción de aproximadamente un tercio. Más importante aún, el dispositivo rastreó la tendencia a la baja día tras día, imitando el comportamiento de las cámaras. Este es un hallazgo vital porque demuestra que el dispositivo puede detectar el impacto de diferentes estrategias de alimentación, lo cual suele ser más importante para los agricultores y los responsables de políticas que saber el número exacto para un solo día.

Cuando los investigadores compararon los totales diarios del dispositivo contra las mediciones de la cámara, encontraron un nivel de acuerdo moderado. El dispositivo tendía a estimar cantidades de metano ligeramente menores que las cámaras, particularmente cuando las emisiones eran altas. Sin embargo, a medida que las vacas comían menos y las emisiones caían, los dos métodos concordaban aún más estrechamente. El estudio también señaló un problema técnico específico durante el primer periodo de medición: una pequeña parte del brazo de muestreo del dispositivo se bloqueó ocasionalmente, lo que probablemente contribuyó a la mayor variabilidad en los datos. Una vez que esto se despejó manualmente durante el segundo periodo, los datos se volvieron más consistentes. A pesar de estas discrepancias menores, el patrón general fue claro: el dispositivo identificó con éxito que la producción de metano estaba cayendo en respuesta a menos alimento.

El estudio concluye que el dispositivo ZELP Sense es una herramienta viable para monitorear el metano en entornos del mundo real, siempre que se comprendan sus limitaciones. No reemplaza todavía a la cámara de respiración para las mediciones absolutas más precisas de un solo animal en un solo día. Sin embargo, su capacidad para rastrear tendencias y responder a cambios en la dieta sugiere que puede usarse para evaluar grandes grupos de ganado a través de diferentes granjas y entornos. Los investigadores enfatizan que el dispositivo no causó ningún daño duradero a los animales y que las vacas se adaptaron a él casi de inmediato. Si bien se necesita más investigación con un mayor número de vacas y diferentes tipos de alimento para refinar la tecnología, este trabajo demuestra que nos estamos acercando a un futuro donde las emisiones de metano pueden medirse de forma continua, precisa y sin confinar a los animales en un laboratorio.