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

Negli altipiani dell'Etiopia, dove il paesaggio è un mosaico di piccole fattorie e terre di pascolo, sta prendendo forma una sfida silenziosa ma critica. Milioni di capi di bestiame, pecore e capre sono allevati qui, formando la spina dorsale dei mezzi di sussistenza locali e della sicurezza alimentare. Eppure, nonostante l'enorme numero di animali, la quantità di latte e carne che producono rimane bassa. Ciò è dovuto in gran parte al fatto che gli animali spesso non ricevono abbastanza cibo di alta qualità. Quando il bestiame mangia mangimi di scarsa qualità, i suoi sistemi digestivi faticano a estrarre l'energia in modo efficiente. Questa inefficienza ha un doppio costo: gli animali crescono più lentamente e producono meno, e rilasciano anche più metano, un potente gas serra, nell'atmosfera. Il metano viene creato naturalmente quando i microbi nello stomaco di una mucca scompongono il cibo, ma il tipo di cibo conta immensamente. Alcuni mangimi fanno sì che questi microbi producano enormi quantità di gas, mentre altri permettono una digestione più pulita ed efficiente che rilascia molta meno quantità di questo gas nocivo. Trovare il giusto equilibrio tra nutrire bene gli animali e proteggere il clima è un obiettivo centrale per agricoltori e scienziati in questa regione.

Ricercatori dell'Università di Haramaya e del Centro di Ricerca Agricola di Holeta si sono posti l'obiettivo di risolvere un pezzo specifico di questo puzzle. Volevano sapere quali tra i mangimi comuni disponibili per gli allevatori di latte nell'Etiopia centrale fornissero la migliore nutrizione generando al contempo la minore quantità di metano. Per farlo, hanno raccolto dodici diversi tipi di mangime su cui i produttori locali fanno affidamento quotidianamente. Questi includevano i residui essiccati dopo il raccolto di colture come grano, orzo, teff e fagioli, nonché erbe naturali dai terreni di pascolo. Hanno esaminato anche i mangimi integrativi, che sono cibi più ricchi aggiunti alla dieta per potenziare la nutrizione, come la crusca di grano, le panizioni di semi oleosi e un sottoprodotto della produzione locale di birra noto come atela. Il team non ha somministrato questi campioni ad animali vivi, un processo lento e costoso. Invece, hanno preso piccole quantità di ciascun mangime e le hanno collocate in un ambiente di laboratorio che simulava l'interno dello stomaco di una mucca. Hanno mescolato il mangime con fluido prelevato dal rumine di un animale macellato e hanno osservato come i microbi lo decomponessero nell'arco di diversi giorni.

L'esperimento ha rivelato chiare differenze tra i mangimi. I ricercatori hanno misurato quanto gas veniva prodotto, quanto velocemente il mangime si decomponeva e esattamente quanta parte di quel gas fosse metano. Hanno scoperto che la qualità del mangime variava significatamente a seconda che venisse raccolto durante la stagione secca o quella umida. In generale, i residui colturali, come le paglie di grano e orzo, erano poveri di proteine e ricchi di fibre dure, rendendoli più difficili da digerire. Tra questi mangimi grossolani, il pascolo naturale e la paglia di fagioli si sono distinti per avere il più alto contenuto proteico, che è essenziale per la crescita animale. Tuttavia, i risultati più sorprendenti sono arrivati dagli alimenti integrativi. La crusca di grano, un comune sottoprodotto della macinazione dei cereali, si è rivelata un alimento eccezionale. Si decomponeva rapidamente, forniva un'alta energia e, cosa più importante, produceva la concentrazione più bassa di metano rispetto al gas totale generato. Infatti, la concentrazione di metano nel gas proveniente dalla crusca di grano era solo del 4,6 percento, una cifra sorprendentemente bassa rispetto ad altri mangimi.

Al contrario, alcuni dei mangimi più comuni si sono rivelati i peggiori responsabili delle emissioni di metano. La paglia di grano, un elemento base per molti agricoltori, ha prodotto la più alta concentrazione di metano, con quasi il 60 percento del gas generato costituito da metano. Questo livello elevato indica che i microbi faticavano a digerire la fibra dura in modo efficiente, con il risultato di uno spreco di energia per l'animale e un pesante costo ambientale. Lo studio ha anche dimostrato che la stagione giocava un ruolo fondamentale nelle prestazioni di questi mangimi. Durante la stagione umida, molti dei residui colturali diventavano ancora più fibrosi e difficili da digerire, portando a una maggiore produzione di metano. Tuttavia, l'erba del pascolo naturale si comportava diversamente: poiché era più giovane e verde durante la stagione umida, rimaneva altamente nutriente e produceva effettivamente meno metano rispetto alla stagione secca. Questo cambiamento stagionale evidenzia che il momento in cui il mangime viene raccolto e utilizzato è importante tanto quanto il tipo di mangime stesso.

I ricercatori hanno concluso che la chiave per ridurre le emissioni di metano senza danneggiare la produttività animale risiede in come gli agricoltori miscelano le loro razioni. Lo studio suggerisce che gli agricoltori dovrebbero utilizzare i residui colturali di bassa qualità e ricchi di fibre, come la paglia di grano, come base, ma devono integrarli con alimenti ad alto contenuto proteico e basso contenuto di metano. La crusca di grano è emersa come il candidato ideale per questo ruolo. È ricca di nutrienti, si digerisce rapidamente e mantiene i livelli di metano molto bassi. Aggiungendo la crusca di grano alla dieta delle mucche che mangiano paglia di scarsa qualità, gli agricoltori potrebbero potenzialmente migliorare la salute degli animali e la produzione di latte, riducendo simultaneamente le emissioni di gas serra. Lo studio ha anche identificato altre opzioni promettenti, come la paglia d'orzo e la paglia d'avena, che hanno mostrato costantemente percentuali di metano inferiori rispetto ad altri residui colturali. Sebbene i risultati di laboratorio siano solidi, i ricercatori osservano che sono necessari ulteriori studi con animali vivi per confermare questi risultati in condizioni agricole reali. Per ora, i dati forniscono una chiara tabella di marcia: scegliendo i giusti integratori e comprendendo i cambiamenti stagionali del proprio mangime, gli agricoltori lattiero-caseari etiopi possono nutrire meglio le loro mandrie e aiutare a raffreddare il pianeta.