Ein Wissenschaftler führt einen langen Schlauch in das Maul und hinunter zum Magen von Thing 1, einem zwei Monate alten Kalb, das Teil eines Forschungsprojekts ist, das verhindern soll, dass Kühe Methan, ein starkes Treibhausgas, aufstoßen.
Paulo de Meo Filho, Postdoktorand an der University of California, Davis, ist Teil eines ehrgeizigen Experiments mit dem Ziel, eine Pille zu entwickeln, die Kuhdarmbakterien so umwandelt, dass sie weniger oder gar kein Methan ausstoßen.
Während die Industrie für fossile Brennstoffe und einige natürliche Quellen Methan ausstoßen, ist die Rinderhaltung aufgrund der schieren Menge der von den Kühen ausgestoßenen Emissionen zu einem großen Klimaproblem geworden.
„Fast die Hälfte des (globalen) Temperaturanstiegs, den wir bisher hatten, ist auf Methan zurückzuführen“, sagte Ermias Kebreab, Professor für Tierwissenschaften an der UC Davis.
Methan, nach Kohlendioxid der zweitgrößte Verursacher des Klimawandels, wird schneller abgebaut als CO2, ist aber wirksamer.
„Methan lebt etwa 12 Jahre in der Atmosphäre“, im Gegensatz zu Kohlendioxid, das Jahrhunderte überdauert, sagte Kebreab.
„Wenn man jetzt mit der Methanreduzierung beginnt, können wir die Auswirkung auf die Temperatur tatsächlich sehr schnell erkennen.“
Filho nutzt den Schlauch, um Flüssigkeit aus dem Pansen von Ding 1 zu extrahieren – dem ersten Magenfach, das teilweise verdaute Nahrung enthält.
Mithilfe der Pansenflüssigkeitsproben untersuchen die Wissenschaftler die Mikroben, die Wasserstoff in Methan umwandeln, das von der Kuh nicht verdaut, sondern ausgestoßen wird.
Eine einzelne Kuh rülpst jährlich etwa 220 Pfund (100 Kilogramm) des Gases.
„Soziale Lebewesen“
Thing 1 und andere Kälber erhalten eine mit Algen angereicherte Nahrung, um die Methanproduktion zu reduzieren.
Wissenschaftler hoffen, ähnliche Ergebnisse zu erzielen, indem sie gentechnisch veränderte Mikroben einführen, die Wasserstoff aufsaugen und Methan produzierende Bakterien an der Quelle aushungern lassen.
Allerdings geht das Team vorsichtig vor.
„Wir können die Methanproduktion nicht einfach reduzieren, indem wir methanproduzierende Bakterien entfernen“, da sich Wasserstoff so stark ansammeln könnte, dass er dem Tier schadet, warnte Matthias Hess, Leiter des UC Davis-Labors.
„Mikroben sind eine Art soziale Lebewesen. Sie leben wirklich gerne zusammen“, sagte er.
„Die Art und Weise, wie sie interagieren und sich gegenseitig beeinflussen, wirkt sich auf die Gesamtfunktion des Ökosystems aus.“
Die Studenten von Hess testen verschiedene Formeln in Bioreaktoren, Gefäßen, die die Lebensbedingungen von Mikroorganismen in einem Magen nachbilden, von Bewegungen bis hin zur Temperatur.
Produktivere Kühe
Das Projekt wird an der UC Davis sowie am Innovative Genomics Institute (IGI) der UC Berkeley durchgeführt.
IGI-Wissenschaftler versuchen, die richtige Mikrobe zu identifizieren – diejenige, die sie genetisch verändern wollen, um Methan produzierende Mikroben zu ersetzen.
Die veränderten Mikroorganismen werden dann an der UC Davis im Labor und an Tieren getestet.
„Wir versuchen nicht nur, die Methanemissionen zu reduzieren, sondern steigern auch die Futtereffizienz“, sagte Kebreab.
„Wasserstoff und Methan sind beide Energie, und wenn man diese Energie also reduziert und in etwas anderes umwandelt … haben wir gleichzeitig eine bessere Produktivität und geringere Emissionen.“
Das ultimative Ziel ist eine Einzeldosis-Behandlung, die früh im Leben verabreicht wird, da die meisten Rinder frei grasen und keine täglichen Nahrungsergänzungsmittel erhalten können.
Den drei Forschungsteams wurden 70 Millionen US-Dollar und sieben Jahre Zeit gegeben, um einen Durchbruch zu erzielen.
Kebreab beschäftigt sich seit langem mit nachhaltigen Viehhaltungspraktiken und wehrt sich gegen Forderungen, den Fleischkonsum zu reduzieren, um den Planeten zu retten.
Er räumte zwar ein, dass dies für gesunde Erwachsene in entwickelten Ländern funktionieren könnte, verwies jedoch auf Länder wie Indonesien, wo die Regierung versucht, die Fleisch- und Milchproduktion zu steigern, weil 20 Prozent der Kinder unter fünf Jahren unter Wachstumsstörungen leiden.
„Wir können ihnen nicht sagen, dass sie kein Fleisch essen sollen“, sagte er.
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