nutriFORUM 2019 - Reducción de metano entérico en rumiantes

11 ABRIL jueves

11h30

Sala Maria Rúbies Garrofé

Reducción de metano entérico en rumiantes: eficiencia, productividad y alimentación

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CARLOS FERNÁNDEZ Profesor del Departamento de Ciencia Animal de la Universidad Politécnica de Valencia Doctor Ingeniero Agrónomo por la Universidad Politécnica de Madrid.

Ha sido representante de España en la sección de ganadería de la “Global Research Alliance on Agricultural Greenhouse Gases”, ha publicado más de 60 trabajos científicos en revistas SCI y más de 300 trabajos entre artículos de divulgación, capítulos de libros, comunicaciones en congresos y conferencias. Ha recibido varios premios, destacando el 3M a la Innovación y en la actualidad participa en el Proyecto LIFE Low Carbon Feed.

Desde 2008 es Profesor en el área de conocimiento de Producción Animal en la Universitat Politècnica de Valencia, y su línea de investigación se centra en la Bioenergética Animal y la cuantificación de Gases Efecto Invernadero en pequeños rumiantes.

PUNTOS A TENER EN CUENTA La producción de CH4 entérico en vacuno en EEUU representa unas pérdidas de energía entre el 1 y el 11% de la energía ingerida de la dieta.

El diseño de una dieta en la que parte del material fibroso se sustituye por cereal, aceites esenciales y subproductos fibrosos parece convertirse en una dieta de baja emisión de carbono, aunque hacen falta determinaciones directas en el animal.

Dentro de los pequeños rumiantes el caprino produce menos que el ovino y en los grandes rumiantes los yak y búfalos producen menos CH4 que el vacuno de engorde y lechero.

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La contribución de la ganadería a la emisión de gases efecto invernadero oscila entre el 7 y el 18% (Hristov et al., 2013). La fermentación entérica y el estiércol son las principales fuentes de metano (CH4), siendo este último uno de los gases de efecto invernadero producido por los diferentes sistemas de producción ganadera. El CH4 se produce por microorganismos (Archaeas metanogénicas) en el interior del rumen e intestino grueso de los rumiantes.

La mayoría de las emisiones de CH4 se producen a través de la respiración y el eructo con solo un 2-3% de emisión de CH4 vía rectal (Murray et al., 1976).

La mayor parte de los países fundamentan sus inventarios nacionales de producción de CH4 en base al factor de conversión de CH4 (Panel Intergubernamental de Cambio Climático, Tier1), que a su vez está estimado.

El factor de conversión de metano (Ym) se define como la cantidad de energía perdida en forma de CH4 con respecto a la energía consumida por el animal.

Así, por ejemplo, la producción de CH4 entérico en vacuno en EEUU representa unas pérdidas de energía entre el 1 y el 11% de la energía ingerida de la dieta (Moraes et al., 2014). El Reino Unido considera que, bajo su sistema de producción basado en pastos, el valor medio de Ym para ovino es de 6,5%.

Aunque esta primera aproximación es un primer paso, dicho índice no tiene en cuenta la calidad de la dieta, el tipo de animal, ni es sistema de manejo. Por eso, diferentes países han desarrollado ecuaciones de predicción de CH4 en el que se tiene en cuenta la ingestión de materia seca del animal, así como la calidad de la dieta (fibra, almidón, grasa, etc.).

Dichas ecuaciones se han desarrollado en vacuno y ovino principalmente y los países que las han desarrollado, basados en datos experimentales, las utilizan para hacer sus propios inventarios nacionales.

El problema surge cuando otros países utilizan estas ecuaciones y, su cabaña ganadera, alimentación y sistema de producción difiere de los países que crearon dichas ecuaciones.

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Por ejemplo, países del Sudeste Asiático hacen sus inventarios de emisiones de CH4 por los rumiantes basados en las ecuaciones desarrolladas en Europa y EEUU (vacuno lechero tipo Holstein).

Pero en estos países predomina, por ejemplo, poblaciones de Búfalo de Agua (174 millones).

Otro ejemplo es la Meseta Tibetana donde hay una importante población de Yaks (15 millones) y donde nuevamente se utilizan las ecuaciones de vacuno Holstein para los inventarios a nivel nacional. ¿Serían estas ecuaciones adecuadas?

Por otro lado, hay una población importante de camélidos (llamas, alpacas y vicuñas principalmente) en todo el eje andino de América del Sur (3321 millones). Los camélidos poseen 3 estómagos y por tanto no son rumiantes y, lo que es más grave, se utilizan las ecuaciones de ganado vacuno para la creación de los inventarios a nivel nacional. ¿Es adecuado utilizar las ecuaciones de rumiantes en camélidos?

Si, por ejemplo, búfalos de agua, yaks y llamas produjeran menos CH4 que el vacuno Holstein, el utilizar ecuaciones de predicción de vacuno lechero estaría sobreestimando las emisiones de CH4.

A nivel mundial se está realizando un esfuerzo considerable en reducir las emisiones de CH4 en rumiantes con un doble propósito; incrementar la cantidad de energía disponible para la producción animal y reducir el impacto ambiental de la producción ganadera.

Revisiones como la de Knapp et al. (2014) e Hristov et al. (2013) indican que una de las opciones para reducir el CH4 en rumiantes es mediante el manejo de la alimentación.

El diseño de una dieta en la que parte del material fibroso se sustituye por cereal, aceites esenciales y subproductos fibrosos parece convertirse en una dieta de baja emisión de carbono, aunque hacen falta determinaciones directas en el animal.

Con objeto de ser efectivo en estas determinaciones, es necesario

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que las medidas de las emisiones de CH4 sean precisas.

Los métodos más comunes para cuantificar las emisiones in vivo van desde cámaras respiratorias donde se introduce al animal entero hasta máscaras respiratorias pasando por campanas donde el animal introduce la cabeza para respirar y realizar el intercambio gaseoso (estos métodos tienen la misma base científica; la calorimetría, donde la indirecta es la más utilizada midiéndose directamente los gases como CH4, oxígeno y dióxido de carbono).

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Otros métodos utilizan trazadores y el más conocido es el denominado SF6 (hexafluoruro de azufre) que es un gas inerte que se introduce en el rumen-retículo del rumiante y es liberado a un flujo constante en el rumen (se asume que tanto SF6 como CH4 tiene similares ritmos de excreción).

Los métodos calorimétricos tipo cámaras respiratorias, aunque muy precisos, se utilizan con animales en confinamiento y por tanto los animales tienen limitaciones de desplazamiento mientras que los métodos basados en marcadores tipo SF6 se utilizan en condiciones de pastoreo.

Con estas metodologías in vivo, los trabajos revisados nos dan valores medios de producción de metano (g) por kg de materia se ingerida de; 13 para llamas, 16 en cabras, 17 ovejas, 18 búfalo de agua, 19 yak, 20 ternero red Angus en crecimiento, 20 zebú y sus cruces y 28 vacuno lechero en lactación. Por tanto, parece que los camélidos producen menos CH4 que los rumiantes.

Dentro de los pequeños rumiantes el caprino produce menos que el ovino y en los grandes rumiantes los yak y búfalos producen menos CH4 que el vacuno de engorde y lechero.

Por tanto, parece que podemos hablar de animales de baja emisión de carbono. Por otro lado, los animales con alto mérito genético (más eficientes en la utilización de la energía) también parece que son animales de baja emisión de carbono.

Aunque el índice de conversión de metano y las ecuaciones de predicción son herramientas claves para estimaciones de las emisiones de metano, son necesarios más trabajos científicos (datos reales para construir ecuaciones robustas) en donde se cuantifique la cantidad de CH4 producida por el animal.

Dichos trabajos científicos deben incorporar técnicas de medición y cuantificación in vivo para poder aportar información precisa para cada tipo de animal y su interacción con la dieta y sistema de producción.

PRODUCCIÓN DE METANO EN RUMIANTES Y CAMÉLIDOS (g CH4/kg MSI)

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LLAMA

TERNERO X

CABRA

CHAROLAIS

OVEJA

BÚFALO

YAK

TERNERO RED ANGUS

ZEBU X

HOLSTEIN

Ding et al., 2010; Nielsen et al., 2014; Patra, 2014; Araujo et al., 2018

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