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

Dans les hauts plateaux de l'Éthiopie, où le paysage est une mosaïque de petites fermes et de terres de pâturage, un défi discret mais crucial est en train de prendre forme. Des millions de bovins, de moutons et de chèvres y sont élevés, constituant le pilier des moyens de subsistance et de la sécurité alimentaire locales. Pourtant, malgré le nombre considérable d'animaux, la quantité de lait et de viande qu'ils produisent reste faible. Cela s'explique en grande partie par le fait que les animaux ne reçoivent souvent pas assez de nourriture de haute qualité. Lorsque les bovins consomment une alimentation de faible qualité, leur système digestif peine à extraire l'énergie efficacement. Cette inefficacité a un double coût : les animaux grandissent plus lentement et produisent moins, et ils rejettent davantage de méthane, un puissant gaz à effet de serre, dans l'atmosphère. Le méthane est créé naturellement lorsque les microbes dans l'estomac d'une vache décomposent la nourriture, mais le type de nourriture importe énormément. Certains aliments poussent ces microbes à produire de vastes quantités de gaz, tandis que d'autres permettent une digestion plus propre et plus efficace qui libère beaucoup moins de ce gaz nocif. Trouver le bon équilibre entre bien nourrir les animaux et protéger le climat est un objectif central pour les agriculteurs et les scientifiques de cette région.

Des chercheurs de l'Université de Haramaya et du Centre de recherche agricole de Holeta se sont mis en quête d'une solution pour résoudre une pièce spécifique de ce puzzle. Ils voulaient savoir quels types de nourritures couramment disponibles pour les éleveurs de lait en Éthiopie centrale fourniraient la meilleure nutrition tout en générant le moins de méthane. Pour ce faire, ils ont rassemblé douze types différents de nourriture sur lesquels les agriculteux locaux comptent quotidiennement. Ceux-ci comprenaient les tiges séchées laissées après la récolte de cultures telles que le blé, l'orge, le teff et les haricots, ainsi que des herbes naturelles provenant des terres de pâturage. Ils ont également examiné les aliments de complément, qui sont des aliments plus riches ajoutés au régime pour stimuler la nutrition, tels que le son de blé, les tourteaux de graines oléagineuses et un sous-produit de la fabrication locale de bière appelé atela. L'équipe n'a pas nourri ces échantillons à des animaux vivants, un processus lent et coûteux. Au lieu de cela, ils ont pris de petites quantités de chaque aliment et les ont placées dans un cadre de laboratoire qui imitait l'environnement à l'intérieur de l'estomac d'une vache. Ils ont mélangé la nourriture avec du liquide prélevé dans le rumen d'un animal abattu et ont observé comment les microbes la décomposaient sur plusieurs jours.

L'expérience a révélé des différences claires entre les aliments. Les chercheurs ont mesuré la quantité de gaz produite, la rapidité avec laquelle l'aliment se décomposait, et exactement quelle quantité de ce gaz était du méthane. Ils ont constaté que la qualité de la nourriture variait considérablement selon qu'elle était collectée pendant la saison sèche ou la saison des pluies. En général, les résidus de culture, comme les tiges de blé et d'orge, étaient pauvres en protéines et riches en fibres dures, ce qui les rendait plus difficiles à digérer. Parmi ces aliments grossiers, l'herbe de pâturage naturelle et la paille de haricot se sont distinguées par leur teneur élevée en protéines, ce qui est essentiel pour la croissance animale. Cependant, les résultats les plus frappants provenaient des aliments de complément. Le son de blé, un sous-produit courant de la mouture des céréales, s'est avéré être un aliment exceptionnel. Il se décompose rapidement, fournit une énergie élevée et, surtout, produit la plus faible concentration de méthane par rapport au gaz total généré. En fait, la concentration de méthane dans le gaz issu du son de blé n'était que d'environ 4,6 pour cent, un chiffre remarquablement bas comparé aux autres aliments.

En revanche, certains des aliments les plus courants se sont révélés être les pires coupables en matière d'émissions de méthane. La paille de blé, un élément de base pour de nombreux agriculteurs, a produit la plus forte concentration de méthane, avec près de 60 pour cent du gaz qu'elle générait étant du méthane. Ce niveau élevé indique que les microbes luttaient pour digérer efficacement la fibre dure, entraînant un gaspillage d'énergie pour l'animal et un lourd coût environnemental. L'étude a également montré que la saison jouait un rôle majeur dans la performance de ces aliments. Pendant la saison des pluies, de nombreux résidus de culture sont devenus encore plus fibreux et plus difficiles à digérer, entraînant une production de méthane plus élevée. Cependant, l'herbe de pâturage naturelle se comportait différemment ; parce qu'elle était plus jeune et plus verte pendant la saison des pluies, elle restait très nutritive et produisait en fait moins de méthane que durant la saison sèche. Ce changement saisonnier souligne que le moment où l'aliment est collecté et utilisé est tout aussi important que le type d'aliment lui-même.

Les chercheurs ont conclu que la clé pour réduire les émissions de méthane sans nuire à la productivité animale réside dans la manière dont les agriculteurs mélangent leurs rations. L'étude suggère que les agriculteurs devraient utiliser les résidus de culture de faible qualité et riches en fibres, comme la paille de blé, comme base, mais doivent les compléter avec des aliments riches en protéines et faibles en méthane. Le son de blé est apparu comme le candidat idéal pour ce rôle. Il est riche en nutriments, se digère rapidement et maintient les niveaux de méthane très bas. En ajoutant du son de blé au régime des vaches consommant de la paille de faible qualité, les agriculteurs pourraient potentiellement améliorer la santé des animaux et la production de lait tout en réduisant simultanément les émissions de gaz à effet de serre. L'étude a également identifié d'autres options prometteuses, telles que la paille d'orge et la paille d'avoine, qui ont systématiquement montré des pourcentages de méthane plus faibles par rapport aux autres résidus de culture. Bien que les résultats de laboratoire soient solides, les chercheurs notent que des études supplémentaires impliquant des animaux vivants sont nécessaires pour confirmer ces conclusions dans des conditions agricoles réelles. Pour l'instant, les données fournissent une feuille de route claire : en choisissant les suppléments appropriés et en comprenant les changements saisonniers de leur nourriture, les éleveurs de lait éthiopiens peuvent mieux nourrir leurs troupeaux et aider à refroidir la planète.