Produção de metano em bovinos e sua contribuição para o aquecimento global (vídeo, slides e artigo)

O artigo tem como objetivo apresentar como acontece a fermentação ruminal, a relação do metano com a pecuária, a contribuição desse gás para o aquecimento global e quais as estratégias de mitigação existentes.

O grande problema enfrentado pela pecuária, além do desmatamento de novas áreas para implantação de sistemas agropecuários, é o metano liberado pelos bovinos na atmosfera. Para estudar essa questão, o Instituto de Zootecnia (IZ) de Nova Odessa desenvolve pesquisas cientificas mostrando os interesses da ciência brasileira em oferecer informações científicas para contrapor afirmações que são divulgadas na mídia sobre questões ambientais e oferece ainda tecnologia de suporte na área de pecuária de corte e leite.

Frente a falha de comunicação existente entre os diversos setores da cadeia produtiva da carne, nos deparamos com publicidades em internet, televisão e jornal que dissipam informações dos problemas enfrentados pela cadeia em diferentes países, sendo que nem sempre estas informações são relevantes e tecnicamente corretas. Algumas publicações falam sobre a quantidade de metano emitida pelos bovinos, supondo que a cadeia da carne é um perigo para o ambiente, protestando contra o consumo do alimento e utilizando os meios de comunicação como propaganda para inexpressivos grupos.

Se observarmos a emissão de Gases de Efeito Estufa (GEE) de origem antrópica, a emissão de dióxido de carbono (CO2) causada pela poluição dos automóveis, de indústrias, desmatamento, queimadas e outros é quatro vezes maior que a de metano (CH4), produzida pelos bovinos.

Realmente os bovinos são eficientes na produção de metano, porém essa produção evoluiu com a espécie e é necessária para evitar a intoxicação do animal. Na agricultura são formados diversos gases colaboradores do efeito estufa como o óxido nitroso (N2O), dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4). A formação desses gases é ocasionada pela fermentação entérica (no rúmen), dejetos, respiração do solo, adubação com fertilizantes, desmatamento, queimadas e etc.

No mundo, as emissões de metano pela fermentação entérica de ruminantes contribuem com 22% (70 a 100 milhões t/ano) de todo o gás produzido pela humanidade através de outras atividades como o cultivo de arroz inundado, esgoto doméstico, aterros, queima de biomassa e mais. Já no Brasil, com o rebanho de 185 milhões de cabeças, há uma emissão de 9,4 milhões de ton CH4/ano, ou seja 2,5% de todo gás produzido mundialmente, porém o equivalente a 69% das emissões brasileiras de CH4.

Considerando a distribuição do rebanho pelo Brasil e que um bovino emite 56kg CH4/ano (valor default do IPCC), estima-se que todas as regiões do país contribuem com a emissão de metano dos bovinos, sendo o Centro-Oeste a região com maior representatividade em função do maior número de cabeças do rebanho. Esta estimativa é bastante grosseira pois cada região apresenta um perfil diferente de sistema de produção. O Estado de São Paulo, por exemplo, deixou de ser uma região de cria e recria, passando a concentrar esforços na etapa de terminação. Isto ocorreu em função do elevado custo da terra, da concorrência com culturas de cana-de-açúcar e eucalipto, da presença de subprodutos como fonte de alimento para confinamentos, ao grande parque frigorífico instalado e à proximidade com portos exportadores.

Muitos consumidores europeus, por exemplo, dão preferência por consumir os alimentos produzidos próximo de sua região, pela preservação de laços culturais e pela preocupação com as questões ambientais. Estes consumidores, entretanto, não levam em conta que para produção desse alimento (Ex: suínos), foram utilizadas matérias-primas (Ex:milho) de outros países, ou seja, os produtores das matérias-primas ficam com o ônus do equivalente carbono de suas emissões de carbono da lavoura sem transmitir este gasto para outras atividades. Se considerarmos o exemplo do milho produzido em Sorriso, Mato Grosso, que viaja 2.100 km de caminhão até o Porto de Paranaguá, Paraná; embarca num navio cargueiro que navega 10.000 km até o porto de Hamburgo na Alemanha; é transferido para um trem que viaja mais 200 km até Hannover, tradicional região alemã produtora de suínos; podemos imaginar qual a “pegada de carbono” (carbon footprint) deste alimento. Para tornar ainda mais crítica a situação, todo o esterco produzido pelas granjas de Hannover, não pode mais ser descartado em solo alemão, devido ao alto grau de eutrofização, devendo ser transportado de caminhão até a Polônia para descarte.

O fato é que o bovino é um ótimo aproveitador de celulose e hemicelulose e o metano é produzido naturalmente em seu organismo, através de microorganismos metanogênicos, que atuam na remoção do H+ produzido do rúmen do animal evitando intoxicação. Pensando nisso, diversas pesquisas são desenvolvidas para estudar estratégias de manejo nutricional e uso de aditivos visando a mitigação dessa emissão de metano.

Ferramentas estão sendo testadas para se manipular o rúmen e criar técnicas de manejo redutoras de emissão do gás. Exemplos delas são o uso de Ionóforos, Glicerol, Tanino, Saponinas, Óleos, Gorduras, Vacinas, Anticorpos Policlonais, técnicas de manejo de pastagens, melhoramento genético e sistemas eficientes de produção. Lembrando-se que essas ferramentas devem estar ligadas à sustentabilidade econômica do produtor. No futuro os produtores que se comprometerem com a sustentabilidade ambiental e utilizarem estratégias de mitigação poderão ser recompensados com créditos de carbono.

As pesquisas mostram que, intensificando-se os sistemas de produção pode-se reduzir a emissão entérica de CH4 por unidade de produto, no caso por kg de carne, mesmo que a emissão de N2O possa ser aumentada pelo uso de fertilizantes nitrogenados, seja para cultivo de grãos seja para adubação de pastagens. Esta redução da emissão por unidade de produto está principalmente relacionada ao melhor aproveitamento do alimento e à redução da idade de abate. A estimativa geral de balanço de gases é bastante complexa e demanda muita pesquisa, inclusive sobre sistemas mais eficientes de produção como silvipastoris e agrosilvipastoris em que se buscam um melhor aproveitamento dos gases emitidos pelas atividades.

A metodologia utilizada pelo Instituto de Zootecnia para determinar a emissão de metano entérico é a do gás traçador hexafluoreto de enxofre (SF6) que consiste basicamente em uma cápsula dosadora do gás, colocação no animal de um conjunto coletor, como canga e cabresto, que absorve os gases expirados que posteriormente são analisados por cromatografia gasosa em laboratório especializado da EMBRAPA Meio Ambiente, em Jaguariúna.

Quanto a mitigação da quantidade de emissão de CH4 observamos que o valor default do IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas) é de 56kg CH4/ano. Essa unidade é usada como referência, porém para se ter uma melhor percepção do volume liberado por produto busca-se unidades mais reais como kg CH4 / kg de carne produzida ou kg CH4 / kg de equivalente carcaça produzida .

Diversos projetos de pesquisa têm apresentado resultados inferiores ao default do IPCC, usando a média emitida em kg CH4/ano, com relação a diferentes tipos de pastagem e suplementações nas dietas, entre eles:

Brachiaria brizantha(57kg/ano) > Feno de Leucena(51kg/ano) = Silagem de sorgo(51kg/ano) > Feno de Brachiaria brizantha(49kg/ano) > Uréia+Concentrado(22kg/ano).

Com isso, percebemos que quanto melhor a qualidade da dieta, menor é a emissão de CH4 em relação ao default do IPCC. No caso do uso de leguminosas, como a Leucena, além da fixação biológica de nitrogênio, elas têm o poder de afetar a microbiota ruminal e inibir as bactérias que produzem metano, aprimorando assim os sistemas de pastagem com esse tipo de planta e reduzindo as emissões. No último caso, usando uréia+concentrado, não foram considerados dados da emissão de CH4 proveniente da produção de grãos, mas fica claro que essa diminuição de aproximadamente 50% na emissão de metano é devida à menor ingestão de fibras pelo animal. É importante lembrar que para escolha do manejo adotado, vários fatores da propriedade devem ser levados em consideração, desde raça até sistema de produção.

Interessado em buscar novas tecnologias para melhorar a qualidade de produção, o Instituto de Zootecnia está com outras pesquisas em andamento:

Unidade de Recria e Engorda a Pasto: Série de ensaios para identificar estratégias de manejo de B. brizantha capazes de aumentar a eficiência do processo produtivo e uma consequente redução da emissão de metano por produto. (Figura 1)
Unidade de Fisiologia Digestiva de Ruminantes: Série de ensaios para identificar aditivos capazes de aumentar a eficiência do processo de digestão ruminal e uma consequente redução da emissão de metano em até 30%.(Figura 2)

Figura 1

Figura 2

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Alexandre Berndt é Biólogo formado pela USP/SP e Agrônomo pela ESALQ/USP. Possui mestrado em Ciência Animal e Pastagens e Doutorado em Ecologia de Agroecossistemas. Sua linha de pesquisa principal é emissão de metano pela pecuária nacional. Atualmente é pesquisador científico do Instituto de Zootecnia / APTA em Nova Odessa, SP.

O IZ foi fundado em 1905 como Posto Zootécnico Central, pertence à Secretaria Estadual de Agricultura e Abastecimento (SAA), do Estado de São Paulo, e interage por intermédio da Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA), através de seus diversos Pólos Regionais de Desenvolvimento, em diferentes regiões do Estado, atendendo às suas respectivas demandas. O IZ oferece tecnologia de suporte na área de pecuária de corte e leite, promove o desenvolvimento científico e tecnológico, para uma maior produtividade e qualidade dessas cadeias produtivas e seus derivados. O IZ realiza pesquisas em melhoramento genético de forrageiras; forragicultura e pastagens; produção animal a pasto; reprodução; etologia e ambiência; produção e qualidade de carne e leite; atividades silvipastoris; produção de sistemas inteligentes para pesquisa e gerenciamento de dados. Todos os projetos de pesquisas do IZ atendem aos Programas do Governo, visando o desenvolvimento sustentável do agronegócio paulista e brasileiro.