A crescente demanda por práticas sustentáveis na pecuária leiteira impulsiona o estudo e implementação de soluções para a redução das emissões de gases de efeito estufa. O metano (CH₄), um dos principais gases emitidos pelos ruminantes tem importantes implicações ambientais pois, essas emissões de metano contribuem para o aquecimento global.
Este artigo vai explorar a produção de metano no metabolismo ruminal das vacas leiteiras, apresentar estratégias eficazes de redução de suas emissões e analisar quais as implicações para a sustentabilidade das fazendas leiteiras.
Fisiologia da produção de metano no rúmen
A produção de metano nas vacas leiteiras ocorre no rúmen, o principal compartimento do sistema digestivo responsável pela fermentação de fibras alimentares.
Nesse ambiente anaeróbico, microrganismos ruminais desempenham um papel fundamental na decomposição de carboidratos complexos, como celulose e hemicelulose, liberando hidrogênio molecular (H₂) e dióxido de carbono (CO₂) como subprodutos.
As bactérias metanogênicas da família Archaea, especialmente do gênero Methanobrevibacter, utilizam o hidrogênio (H₂) gerado durante a fermentação para reduzir o dióxido de carbono (CO₂) em metano (CH₄) por meio de um processo de metanogênese.
Essa reação não só contribui para a produção de metano, mas também é essencial para a troca de energia dentro do ambiente ruminal, sendo um mecanismo vital para o crescimento das bactérias ruminais.
Impacto do metano na eficiência da produção de leite
A emissão de metano dentro da pecuária está associada a uma variedade de espécies, no entanto, as principais fontes são ruminantes, em especial, gado de corte e gado de leite.
Apesar de se tratar de um processo fisiológico da fermentação ruminal, atualmente temos estratégias que visam a redução da produção de metano dentro da produção de ruminantes. Pois além do impacto ambiental, do ponto de vista produtivo, a liberação de metano é uma forma de desperdício energético, visto que a energia liberada no processo digestivo não é aproveitada na síntese de leite, impactando na eficiência de produção.
Estimativas globais de emissões por espécie. Fonte: GLEAM, Gerber et al. 2013
Estratégias para redução das emissões de metano
Apesar de a produção de metano ser um processo fisiológico, várias estratégias podem ser adotadas para reduzir suas emissões. Essas abordagens podem ser agrupadas em três categorias principais: alimentação e manejo nutricional, modulação ruminal e melhoramento genético.
1. Alimentação e manejo nutricional
O manejo alimentar é uma das formas mais eficazes de reduzir a produção de metano. Dietas equilibradas e de alta qualidade podem melhorar a digestibilidade dos alimentos, promovendo a produção de propionato — um ácido graxo volátil que utiliza o hidrogênio presente no rúmen, reduzindo, assim, a produção de acetato, que é convertido em metano.
Além disso, a inclusão de lipídios na dieta das vacas pode diminuir as emissões de metano. O uso de gorduras ou óleos vegetais altera a microbiota ruminal, favorecendo a produção de ácidos graxos de cadeia curta em vez de metano.
Estudos demonstram que a suplementação de gordura pode reduzir as emissões de metano em até 30%, dependendo da fonte e da concentração da gordura fornecida.
2. Moduladores ruminais
Outra estratégia eficaz para reduzir as emissões de metano envolve o uso de moduladores ruminais. Compostos bioativos, como taninos e saponinas, têm mostrado potencial para inibir a atividade das arqueas metanogênicas. Taninos, por exemplo, podem reduzir as emissões de metano em até 20%, conforme estudos de Mohammed et al. (2011) e Waghorn et al. (2002).
Ademais, o uso de ionóforos, como a monensina, tem demonstrado reduzir as emissões ao promover a produção de propionato a partir do uso de acetato e hidrogênio. No entanto, o uso de ionóforos deve ser feito com cautela, pois pode reduzir o consumo de matéria seca, afetando o desempenho geral da vaca.
3. Inibidores de metano
O 3-Nitrooxypropanol (3-NOP) é um inibidor de metano que tem ganhado destaque. Ele bloqueia a produção de metano ao inibir a última etapa da metanogênese, sem causar efeitos tóxicos no animal e com pouca ou nenhuma alteração no consumo de matéria seca.
Este composto representa uma das abordagens mais promissoras na redução das emissões de metano sem comprometer a produtividade das vacas leiteiras, conforme indicado por Haisan et al. (2014).
4. Melhoramento genético e eficiência alimentar
A seleção genética também desempenha um papel importante na redução das emissões de metano. Ao selecionar vacas com maior eficiência alimentar, é possível diminuir as emissões de metano por unidade de leite produzido.
Isso ocorre porque vacas mais eficientes convertem uma maior proporção de nutrientes em leite, em vez de perder energia na forma de metano.
Além disso, o aprimoramento da microbiota ruminal por meio de tecnologias de modulação genética pode melhorar a eficiência do processo de fermentação, favorecendo a produção de ácidos graxos de cadeia curta e diminuindo a geração de metano.
5. Tecnologias de captura e conversão de metano
A implementação de biodigestores e tecnologias para captura e conversão de metano em biogás é uma alternativa eficaz para aproveitar o metano produzido na pecuária.
A conversão do metano em energia renovável não só reduz os impactos ambientais, mas também transforma um subproduto prejudicial em uma fonte útil de energia. Tecnologias de captura de metano, como as estudadas por Danielsson (2016), oferecem uma solução inovadora para reduzir a pegada de carbono da pecuária leiteira.
Quais as implicações para a sustentabilidade, benefícios econômicos e ambientais nas fazendas leiteiras?
A redução das emissões de metano tem implicações significativas para a sustentabilidade das fazendas leiteiras. Reduzir as emissões não só ajuda a combater as mudanças climáticas, mas também melhora a eficiência energética do sistema produtivo.
Além disso, a adoção de práticas que diminuem as emissões de metano torna as fazendas mais resilientes a regulamentações ambientais e mais competitivas em um mercado que valoriza cada vez mais as práticas sustentáveis.
A adoção de práticas de redução de metano permite que os produtores de leite se beneficiem de créditos de carbono e se alinhem com as metas globais de redução de emissões.
Com isso, não só há a redução dos custos ambientais, mas também uma maior competitividade no mercado. A sustentabilidade se torna, assim, um diferencial para as fazendas que buscam atender a uma demanda crescente por produtos com menor impacto ambiental.
Considerações Finais
A redução das emissões de metano é um passo essencial para a sustentabilidade da pecuária leiteira. As estratégias de manejo nutricional, uso de moduladores ruminais e inibidores de metano, além das tecnologias de captura e conversão de metano, são fundamentais para transformar a pecuária em uma atividade mais eficiente e com menor impacto ambiental.
A adoção dessas práticas garante uma produção de leite mais eficiente, com menores perdas energéticas, e um sistema de produção mais competitivo dentro de um mercado crescente e resiliente às regulamentações ambientais.
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Autores: Sávio Oliveira e Maria Fernanda Faria – Equipe Rehagro Leite.
Referências
- Jouany, J. P. (2008). Enteric methane production by ruminants and its control. Gut Efficiency: The Key Ingredient in Ruminants.
- Gerber, P.J., Steinfeld, H., Henderson, B., Mottet, A., et al. (2013). Tackling climate change through livestock: A global assessment of emissions and mitigation opportunities. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO).
- Knapp, J.R., Laur, G.L., Weiss, W.P. et al. (2014). Invited Review: Enteric methane in dairy cattle production: Quantifying the opportunities and impact of reducing emissions. Journal of Dairy Science.
- Haisan, J., Sun, Y., Guan, L.L., Beauchemin, K.A. (2014). The effects of feeding 3-nitrooxypropanol on methane emissions and productivity of Holstein cows in mid lactation. Journal of Dairy Science.
- Danielsson, R. (2016). Methane production in dairy cows: Impact of feed and rumen microbiota. Doctoral Thesis, Swedish University of Agricultural Sciences.
- GLEAM; GERBER, P.J.,STEINFELD, H., HENDERSON, B., MOTTET, A., OPIO, C., et al. Tackling climate change through livestock: a global asessment of emissions and mitigation opportunities. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), Roma, 2013.
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