当亚马逊创始人、业余太空探险家及全球富豪之一的杰夫·贝佐斯,开始支持研发能减少奶牛甲烷排放的疫苗时,我们也在积极探索其他各种奇思妙想,以遏制牛放屁——从让奶牛食用海藻和粪便,到为奶牛戴上防止打嗝的面罩。
科学家们正全力研发一种新型疫苗,旨在减少奶牛胃中那些产生甲烷的微生物数量。而贝佐斯,通过其拥有100亿美元资金的贝佐斯地球基金,为应对气候变化的研究提供了强有力的资金支持。该基金向英国萨里郡的皮尔布赖特研究所捐赠了940万美元,用于支持上述疫苗的研发项目。
贝佐斯地球基金食品未来项目主任安迪·贾维斯博士表示:“这个项目堪称我们在减少牲畜甲烷排放方面的‘登月计划’。”
牛打嗝与放屁所产生的气体被视为环境的一大威胁,因此,全球众多科学家团队正运用各种方法来应对这一挑战。有些方法听起来可能像是孩童时期的奇思妙想,但它们却真实存在……
牛屁针。全球约有16亿头牛,每头牛都拥有四个胃(瘤胃、网胃、瓣胃和皱胃),其中最大的部分是瘤胃。一个成年奶牛的瘤胃容量可达200升,里面栖息着数十亿细菌,它们负责分解奶牛所摄入的植物物质。
值得一提的是,许多关于牛消化的实验都是在装有套管的牛身上进行的,这些套管为科学家提供了一个观察瘤胃的“窗口”。
在这个过程中,会产生氢气和二氧化碳,它们通过酶和微生物的结合转化为甲烷,这种气体会随着奶牛的放屁和打嗝不断释放到大气中。一头特别“勤奋”的奶牛每天甚至可以排放超过300升的甲烷——这足以填满一个中等大小的浴缸(在常温常压下)。
将这些“肠道甲烷排放”(我们为这个问题赋予了一个科学的术语)加在一起,就会形成一个覆盖地球的恶臭气体层。研究表明,甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体,其吸收热量的效率是二氧化碳的30倍。
然而,由于不同地区奶牛的微生物群存在差异,过去开发疫苗的尝试一直未能取得突破性进展。这使得研制一种能够应对各种产生甲烷细菌的通用疫苗变得异常困难。此外,这些狡猾的微生物也逐渐对化学抑制剂产生了抗性。
海藻大餐。研究发现,给奶牛喂食海藻可以抑制催化甲烷产生过程的酶,从而减少约80%的甲烷排放。但遗憾的是,奶牛并不喜欢海藻的味道。幸运的是,这个问题可以通过添加糖蜜来解决——一勺糖蜜不仅能帮助藻类下沉,而且不会改变牛奶的味道。然而,种植和加工足够数量的正确海藻种类却是一项艰巨的任务,同时,各国政府在颁发必要的海上许可证方面也进展缓慢。
牛用催化转化器。英国的泽尔普公司发明了一种面罩,可以戴在牛的头上,捕捉其打嗝时释放的甲烷,并将其引导至氧化机制中进行分解。其工作原理与汽车上的初级催化转化器类似,用于分解汽油。虽然该设备的副产品包括二氧化碳(虽然比甲烷好,但仍然是一种温室气体),但它还可以用于监测动物的健康状况、位置和性接受度。
闪电枪。挪威的N2应用公司设计了一种等离子枪,可以向牛粪发射人工闪电。该技术将空气中的氮添加到泥浆中,以生产富含氮的有机肥料。在伯克郡的一个农场进行的实验发现,以这种方式处理牛粪可以减少99%的甲烷排放,并降低氨的含量。
选育低排放牛。一些科学家认为,问题不在于饲料,而在于奶牛本身。或许可以通过选育气体排放更少的动物来解决这个问题。苏格兰农村学院的动物遗传学教授Rainer Roehe已经确定了20个与甲烷产生相关的牛基因。他告诉《连线》杂志:“不同个体动物之间的甲烷产量存在很大差异。”他的计划是与英国农民合作,通过基因选择培育出低排放的奶牛。
袋鼠宝宝便便的启示。华盛顿州立大学的科学家们进行了一项特别有前途的实验。他们从袋鼠宝宝的粪便中培养出一种微生物,将其与甲烷抑制剂混合,并将这种混合物放入牛胃模拟器中。实验结果显示,乳牛肠道里的细菌产生的不是甲烷,而是醋酸。这种物质会被动物吸收而不是排出体外,并有助于肌肉生长,使奶牛变得更强壮。
训练奶牛“上厕所”。德国的行为科学家训练奶牛穿过指定的门,在一个覆盖着人造草坪的猪圈里小便。这个猪圈被戏称为“MooLoo”。就像牛的屁一样,牛的尿(每天可产生30升)也是一个问题。它们会渗入河流和其他水道,导致藻类大量繁殖,降低水中的氧气含量,进而威胁野生动物的生存。
奥克兰大学的动物行为科学家林赛·马修斯博士表示:“奶牛至少和2到4岁的孩子一样聪明。”但遗憾的是,这并不是解决甲烷排放问题的办法。马修斯博士指出,奶牛无法被训练成不打嗝或不放屁。“它们会爆炸的。”
还有希望吗?牛放屁可不是闹着玩的。在2022年的COP27峰会上,欧盟委员会副主席弗兰斯·蒂默曼斯将解决甲烷排放视为“减缓全球变暖最便宜、最快的方法”。在2021年的COP26峰会上,100多个国家承诺到本十年末将甲烷排放量减少30%。此后,更多的国家加入了这一协议。
实现这些目标的一个显而易见的方法是减少奶牛的繁殖。然而,全球对汉堡和奶昔的需求却日益旺盛。联合国粮农组织(FAO)预测,未来30年,牛肉和乳制品的消费量可能增加70%。
因此,我们或许只能将希望寄托在杰夫·贝佐斯和他的“牛屁针”上。如果不行,那就试试袋鼠宝宝的便便吧!
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