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牛的碳排放接近美國,如何“碳中和”一頭牛?

如果把全球的牛組成一個“牛國”,其放屁打嗝的碳排放總量,竟然接近整個美國。如何早日實作以養牛業為代表的“畜牧業碳中和”,成為考驗全人類的大問題
牛的碳排放接近美國,如何“碳中和”一頭牛?

文|《财經》記者 馬霖 韓舒淋

編輯|李廷祯

人常說“屁大的事情”,形容不屑一顧。

但牛放屁,威力卻不容小觑。

德國中部城鎮拉斯多夫的一個牧場,曾發生過90頭奶牛集體放屁、打嗝,導緻牛圈内甲烷聚集而引發農舍爆炸、奶牛受傷的怪事。

這看似搞笑的新聞,實則提醒我們,不僅是工業、交通活動會排放對環境有害的大量溫室氣體,為人類提供牛肉、牛奶、牛皮的畜牧業、乳業、皮革行業,也會給地球生态帶來負面影響。

科學研究表明,牛在放屁、打嗝時,會排放大量體内廢氣。這些廢氣成分,主要包括二氧化碳、甲烷這兩種造成全球平均氣溫上升的溫室氣體。尤其是甲烷,其溫室效應是二氧化碳的21-310倍。

一頭奶牛每天排出的廢氣中,甲烷排放量可達500升;肉牛稍遜風騷,其甲烷排放量雖隻是奶牛的1/2,但也是一個可怕的數字。

“吃的是草,擠的是奶”,勤勞善良的奶牛們,在破壞生态環境上,并不遜色人類。

如今,“碳中和”已成全球潮流,而在世界各國應對氣候變化的過程中,如何從“牛”做起,降低奶牛肉牛養殖在内的畜牧業、乳業、皮革業的溫室氣體排放量,正成為一項有趣而艱巨的課題。

牛的碳排放總量僅次于中美

微軟創始人比爾·蓋茨的新書《如何避免氣候災難——已有的解決方案和尚需的技術突破》,也關注了牛養殖給環境帶來的壓力。

在該書中,比爾·蓋茨将碳排放主要來源分為五大類:電力(25%)、農業(24%)、制造業(21%)、交通(14%)和建築(6%),其他各類來源占10%。書中稱,如果全世界所有牛是一個國家,那麼它的碳排放水準居全球第三,僅次于中國、美國。

圖1:牛的碳排放總量僅次于中國、美國

機關:Gigatons(吉噸,1吉噸=10億噸)

牛的碳排放接近美國,如何“碳中和”一頭牛?

來源:蓋茨基金會

除了牛以外,羊、駱駝、鹿等以植物為食的反刍動物,也會通過放屁、打嗝排出大量溫室氣體。

這是因為,反刍動物以纖維狀植物為食物,胃裡的微生物會幫助它們消化植物飼料,但同時也産生二氧化碳、甲烷這樣的“副産品”。

與其他多數反刍動物相比,牛的體積比較大,相應地排放了更多溫室氣體;最關鍵的是,多數人類喜好吃牛肉、喝牛奶、穿皮鞋,人為養殖了大量肉牛奶牛,是以“牛放屁打嗝”的問題,就顯得非常嚴重。

聯合國糧農組織曾做過調查,當時全球近11億頭牛放屁打嗝排放的廢氣所導緻的全球溫室氣體貢獻率,比汽車排放的尾氣還要多。

目前,全世界一共養殖了15億頭牛,其中2億多頭奶牛,其餘多為肉牛。

聯合國糧農組織和世界資源研究所統計,包含養牛在内的畜牧業,所排放的二氧化碳量,目前大概占全球總排放量的近15%;而所有交通工具産生的二氧化碳量占比為24%。

2018年的《科學》雜志,曾發表過一篇英國牛津大學學者約瑟夫·普爾(Joseph Poore)和瑞士農業研究機構Agroscope學者托馬斯·尼密茨克(Thomas Nemecek)的研究報告,稱食物及相關産業鍊貢獻了全球26%的溫室氣體排放。其中,畜牧業和漁業貢獻了31%的碳排放,作物種植貢獻了24%,對森林、草地的土地占用貢獻了24%,供應鍊相關碳排放貢獻了18%。

圖2:食品工業相關碳排放來源

牛的碳排放接近美國,如何“碳中和”一頭牛?

資料來源:Joseph Poore、Thomas Nemecek相關研究報告

在所有動物性食品中,牛肉和牛奶生産,是畜牧業二氧化碳排放的主要來源,兩者的排放量分别占畜牧業排放總量的41%和20%;而豬肉、禽肉禽蛋分别占比9%和8%。

甲烷的溫室效應極強。全球人類活動中37%的甲烷排放量,與人類養殖奶牛、肉牛及其他反刍動物相關。其中,牛的甲烷排放量為家畜甲烷總排放量的73%。

大緻算來,一頭奶牛排放的廢氣量相當于兩頭肉牛,或者14頭綿羊、22頭山羊、74頭豬。

養豬場因為氣味難聞,許多國人以為養豬業更加破壞環境。但颠覆大家認知的是,豬不反刍,排放的廢氣反而較少。

不過,豬的糞便會産生一氧化二氮,這種溫室氣體,導緻全球變暖的能力,是二氧化碳的265倍,不輸于甲烷。

研究表明,在反刍動物産生的廢氣中,腸胃氣脹占比為39%,其中牛打嗝排放的溫室氣體量,大概是牛放屁的10倍。

換言之,牛打嗝排放的甲烷和二氧化碳量,比放屁大得多,更需注意。

除此,為家畜生産和加工飼料的過程中,會産生45%的廢氣;家畜糞便存儲和加工,也會産生10%的廢氣;其餘的,則是動物産品加工和運輸過程中産生的廢氣。

但也有好消息:從2005年到2015年,每公斤牛奶的溫室氣體排放強度,下降了近11%。主要原因是,養殖科學技術提升,動物的健康狀況和飼料品質改善,畜群管理能力也得到提升,導緻每頭奶牛的産奶量增多。

不過,人類吃牛肉、喝牛奶的總需求,仍在快速增加,畜牧業帶來的環境壓力依然龐大。

如何“碳中和”一頭牛

近年來,各國科學家們都在研究如何降低畜牧業的碳排放。

這些研究方向包括:調整牛的飲食結構,或通過給牛打疫苗,甚至修改牛的基因,來減少牛打嗝、放屁産生的甲烷量;研發給牛佩戴的、可收集溫室氣體的口罩、背包。

在歐美國家,不少公司正在開發能夠抑制牛在消化過程中産生甲烷量的添加劑。例如瑞士公司Agolin,在飼料中添加了含有香菜籽油、丁香和野胡蘿蔔的提取物。

另一家瑞士公司Mootral,開發了一種以大蒜、檸檬酸提取物為基礎的飼料添加劑,聲稱可将反刍動物的甲烷排放量降低38%。

快餐連鎖公司“漢堡王”的研究也表明,在牛的飼料中添加檸檬草,可在其生命的最後三到四個月内,将甲烷排放量減少33%。

美國Alltech公司,則在生産一種可降低甲烷排放的酵母培養物。

中美洲小國哥斯達黎加,通過在牧場種植大量樹木,吸收溫室氣體,來達到畜牧業“碳中和”的目的。今年2月6日,哥斯達黎加農業和畜牧業部公布的資料顯示,哥斯達黎加各牧場的2000多萬棵樹木捕獲的溫室氣體,幾乎是這個國家排放總量的三倍。

越來越多的食品行業科學家和從業者認為,對傳統畜牧業的“小修小補”,已不足以解決根本問題;必須用颠覆性的方式,徹底改變人類的飲食方式。譬如,發展“人造肉”。

從養殖和加工業的角度講,全球尤其是發達國家的肉業生産效率已經非常之高,創新潛力基本到了盡頭,但全球的肉奶需求仍在持續增加,該行業無論如何已不可持續。

同時,動物性食品給生态環境帶來諸多問題,除了溫室氣體,還包括土地和水源過度使用、水體酸化和富營養化,這些系統性的資源環境問題,很難通過某些微創新去全面解決。

這正是“人造肉”興起的商業邏輯。

植物性人造肉公司,不使用動物肉做原料,而是使用大豆、豌豆、藻類等植物蛋白替代動物蛋白,模仿真肉口感。一些公司研發的人造牛肉,味道幾可亂真,可用分子結構表達。

巴克萊證券的農業分析師團隊認為,在未來十年,人造肉的市場規模可能占到全球肉類市場的10%。

在乳品領域,也出現了一批替代牛奶的“植物奶”,例如杏仁奶、椰奶、夏威夷果奶、豌豆奶等。目前在美國,植物奶已吃掉了13%的乳制品市場佔有率。

圖3.中國首家人造肉公司推出的人造牛肉丸和牛肉漢堡

牛的碳排放接近美國,如何“碳中和”一頭牛?

攝影/樓淩雲濤

2021年3月,波士頓咨詢(BCG)釋出的一篇替代食物相關報告指出,2020年人類吃掉了5.74億噸肉、海鮮、乳制品和蛋類等動物蛋白,人均吃掉約75公斤動物蛋白。和傳統動物蛋白相比,植物蛋白的二氧化碳排放量,大約是雞肉的1/8、雞蛋的1/3、豬肉的1/9、牛肉的1/12 。

若如果人類改變飲食習慣,用人造肉替代部分真肉,那麼牲畜打嗝、糞便帶來的溫室氣體排放和其他環境問題,都會大幅緩解。

業界推測,到2035年,當人造蛋白和動物蛋白的味道、材質、價格都相當時,大約11%的肉類、海鮮、乳制品和蛋類将被人造蛋白替代;若有更強大的推動和監管,該比例可翻番。

2020年,人類一共消費了大約1300萬噸人造蛋白,大約是總消費量的2%,預計到2035年可以達到9700萬噸。如果每公斤肉均價為3美元,人造肉會是一個2900億美元的市場。

2035年,在“人造肉”的推動下,歐美國家可能率先實作“肉達峰”。從此,動物蛋白的消費将會趨向下降。

通過向人造蛋白轉型,到2035年,人類一年可以減少約10億噸二氧化碳排放,大約和日本一年的碳排放相當。除了碳排放,到2035年,人造肉消費還可以減少390億立方米的水資源消耗。

當然,人造肉也并非全然“無罪”,其的生産過程也會排放溫室氣體。

不過,根據人造肉研究機構Good Food Institute近期的測算,相比雞肉、豬肉和牛肉,人造雞肉、豬肉和牛肉的碳排放分别減少了17%、52%和85%-92%。

該研究認為,到2030年,人造肉成本和一些傳統肉類可以相當。

對地球而言,牲畜無罪,但畜牧業有罪。

希望在未來,會有越來越多的人類,能夠接受一份“既好吃、又環保”的菜單。每個人都應該為自己的口福徹底埋單,為早日實作養牛業為代表的畜牧業“碳中和”,做出自己的貢獻。