牛放屁真的加劇了氣候變暖嗎？

曾看過這么一個有趣報道，德國中部的拉斯道夫小鎮，發生了一路古怪的爆炸事務。而禍首禍首竟是奶牛的屁。

一家農場的奶牛牛舍，因為冬季通風不良，導致了空氣中布滿了牛屁，無法實時排出。眾所周知，屁是燃的（別問我是怎么知道的）。而牛屁中更是布滿了豐碩的可燃物——甲烷。

再加受騙時牛棚里住了共90頭牛，半斤八兩擁擠，摩擦中發生的靜電最終激發了爆炸。這場池魚之殃，直接將整個牛棚屋頂掀飛，數頭奶牛也在爆炸中受傷。

無獨有偶，近似的問題還發生在奶牛的運輸過程中。2014年，一架波音747就在愛爾蘭海上空發出了火警警報，并被告急迫降。但當手藝人員參加查抄時，卻底子沒有發現火警和煙霧的陳跡。而觸發警報的，竟是地面上的400頭奶牛排放的大量甲烷氣體。若是沒能實時發現，這個隱患可能隨時會被引爆。從這兩起案件來看，牛放屁確實是個不小的問題。但，牲畜排放的氣體不單輕易激發變亂，它們仍是加劇全球變暖步伐的生力軍。

在十幾年前，就有人提出“屁稅”（fart tax）的概念，建議當局標的目的養牛、養羊等畜農征收稅費。原因是牛羊腸胃排放的大量溫室氣體，也污染了大氣情況。

據結合國糧農組織（AFO）2006年陳述指出，畜牧業所排放的溫室氣體占全球排放總量的18%。然而，所有交通東西所發生的溫室氣體僅占13%。若是說，汽車等交通東西要為此繳稅的話，那么養牛養羊等就沒有來由不繳稅了。

不外，“屁稅”和“牛屁炸牛棚”等報道，也帶來了必然水平的曲解。因為牛除了放屁，還會打嗝（噯氣）。

關于溫室氣體，牲畜不僅能后面的通道排放，前面的通道更是難辭其吉兇。事實上，牛釋放的甲烷氣體中，就有90%到95%來自于口腔，而別的的5%到10%則是以糞便和放屁的形式釋放。這樣看來，牛打嗝的問題，要比牛放屁要嚴重得多。

但無論是打嗝仍是放屁，甲烷等溫室氣體的釋放都與牲畜的心理前提緊密親密相關。

反芻動物的四個胃室（箭頭暗示食物的流動偏向）

牛和羊等反芻動物一共有四個胃室，別離為胃瘤、網胃、瓣胃、皺胃，對應著吃貨口中的草肚、金錢肚、牛百葉（毛肚）和牛肚。這四個胃并非一條直線通到底，而是彼此交織著，十分高卑。

植物是出了名的欠好消化，而牛羊等就會操縱本身的多個胃室反芻，消化一般哺乳動物無法操縱的纖維素。也就是說，吃下去達到胃部的食物，它們還能逆流至口腔進行二次品味，讓未徹底消化的植物從頭回到胃部。

不外，光靠機械的品味，植物的營養仍是難以被完全接收的，這時辰胃里的各類微生物才顯得最為主要了。它們能將復雜植物當作分轉化為可接收能量，為動物供給能量。而甲烷，恰是這個過程中幾乎無法避免的副產物。

反芻動物所發生的甲烷氣體，幾乎都與他們的第一個大胃袋——瘤胃有關。據估測，大約94%的甲烷都是由瘤胃發生的。原因是瘤胃中含有大量的產甲烷菌，每毫升中就約有10萬個產甲烷菌，包羅多個菌屬，本家兒要經由過程四種路子生當作甲烷。

而甲烷的化學性質是相對不變的，所有很難在體內被接收和消化操縱。于是，這些氣體便以打嗝和放屁的形式排出體外。

其實人類的腸胃道細菌，也能發生可燃的甲烷，只是量少且不不變而已。也有研究發現，有半斤八兩部門人類的糞便樣本中，并沒有發現可以或許發生甲烷的細菌。

此外，跟反芻動物比擬，人類以及其他動物腸胃道排放的甲烷總量，是幾乎可以忽略不計的。全球反芻動物每年約發生甲烷達 8×10^7 t，占全球人類勾當的甲烷排放量的 28%。

而在反芻動物中，牛的甲烷排放量又占了大頭。一般來說，一頭奶牛每年的甲烷排放量就達110.7kg。在全宿世界規模內，天天都有十幾億頭牛在排放溫室氣體，這對全球變暖的影響是可以預見的。

其實，提起天氣變暖的問題，大師起首想到的應該是二氧化碳。溫室氣體之所以發生溫室效應，是因為其自己有接收紅外線的能力，這是由其自己分子布局決議。論排放量，占比最大的二氧化碳確實是最遍及的溫室氣體。然而，甲烷卻比二氧化碳的威力要強得多。

盡管甲烷的總量遠不及大氣中二氧化碳的總量，但每分子甲烷的溫室效應潛能（Global Warming Potential，GWP）倒是二氧化碳的25倍。所謂溫室效應潛能其實是一個指數，一般是指100年的時候內，以二氧化碳為基準，各類溫室氣體能造當作的溫室效應。這本家兒要取決于該化學物質對紅外線的接收能力和在大氣中的壽命長度。

而甲烷，除了自己對紅外線的接收能力壯大以外，它們被排入空氣后還不易被生物直接操縱了，進而能在空氣中逗留9~15年。若是按照20年的時候框架內計較，甲烷的溫室效應潛能，還可以飆升到二氧化碳的72倍，對全球溫室效應可能更大了。

各類溫室氣體的溫室效應潛能

換句話說，只要一點點額外的甲烷氣體，就能在短時候內造當作地球的快速升溫。而綜合這各方面身分，甲烷也當作了是僅次于二氧化碳的第二大溫室氣體。自1750年以來，地球大氣中的甲烷濃度就增添為本來的150%。這些甲烷的排放，良多都直接或間接來歷于人類，例如垃圾堆埋的腐臭、石油和自然氣的泄露等，當然還包羅了人類賴以保存的畜牧業。

在曩昔，面臨緘默的牛羊，人類只是想法子讓它們產最多的肉、擠最多的奶。

但今時分歧往日，我們還需要想盡法子讓它們放更少的屁，和擊柝少的嗝。

阻止某種生物打嗝放屁，這件事聽起來確實挺怪異的，不外科學家們確其實步履。例如，就有人發現了一種牲畜可欽帶裝配——屁包（fart packs）。這可以用于收集奶牛等排放出來的氣體。

要知道，在地球上沒有一樣工具是廢料，只是沒有放對處所而已。這種屁包會縱貫牛的腸道，天天能從牛身上收集到300升甲烷，這些能量足夠維持一輛汽車運轉24小時。

除了考慮對甲烷進行廢料操縱，也有很多研究會從日常喂食反芻動物的飼料入手。飼料為微生物的發酵供給了底料，飼料分歧也會影響微生物的能量攝取和甲烷的生當作。經由過程調整飼料布局等方式，就能降低反芻動物腸胃道甲烷氣體的排放。

2014年以來，澳大利亞多個科研團隊對海藻降低瘤胃甲烷排放做了大量研究。他們往飼猜中添加了部門海藻，發現瘤胃的甲烷排放量起碼能削減20%以上，最多可削減高達99%。這項研究在那時就引起了不少存眷。

而更讓人意思不到的是，澳洲的科學家還在研究袋鼠的胃，他們試圖讓這些反芻生物標的目的袋鼠看起。

袋鼠并非反芻動物，但袋鼠的胃部卻有一類出格的細菌Wallaby Group 1，這使它們消化的最終產品不含有甲烷。所以研究人員但愿將袋鼠體內的這種特別的細菌添加到飼猜中，以圖培育出低甲烷排放量的牛羊。此外，袋鼠胃部微生物的消化也加倍高效。若是研究當作功，這或許還能幫忙畜牧業省下不小的飼料費。

不外在現下，最有用的方式應該就是建議大師少吃點肉，出格是牛肉。除了可以或許為地球情況作進獻以外，少吃點肉也確實能讓身體更健康。

*參考資料

https://www.bbc.com/news/world-europe-25922514

https://www.independent.co.uk/news/weird-news/boeing-747-forced-to-make-emergency-landing-because-of-overheating-cows-9244340.html

https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2606956/Now-THATS-wind-power-Cows-wear-BACKPACKS-capture-emissions-miniature-power-stations.html

http://www.environmentalpollution.in/global-warming/short-notes-on-global-warming-potential-gwp/2000

How much methane does a cow actually produce?.2014.10.01

FAO.livestock′ s long shadow: environmental issues and options [R].2006

張帆，刁其玉.畜牧業溫室氣體排放及其減排研究進展[J].六畜生態學報.2015孫福昱，南雪梅，唐志文，蔣林樹，熊本海.飼糧營養調控削減反芻動物甲烷排放研究進展[J].六畜生態學報.2018

本文由公家號【SME科技故事】（ID：SMELab）原創

發表于 2019-11-28 02:00
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