Koeien geven wat minder gas

Klimaat Koeien en schapen dragen bij aan de opwarming van de aarde met methaan uit hun darmen. Door aan het veevoer iets toe te voegen kan de uitstoot van dit broeikasgas flink worden verlaagd.

Foto Michiel Wijnbergh / Hollandse Hoogte

Voedingsfysioloog Jan Dijkstra van Wageningen UR loopt langs grote, vierkante, zilverkleurige deuren. Hij trekt er eentje open aan een hendel. Een zuigend geluid. Het doet denken aan een grote koelcel. „Het zijn allemaal proefruimtes”, zegt Dijkstra. „Je kunt heel precies meten hoeveel verse lucht er zo’n cel in komt, en wat voor lucht er uit gaat.” Dijkstra, gespecialiseerd in voeding van herkauwers, vertelt dat hij hier een aantal jaren geleden een experiment heeft uitgevoerd met Texelse lammeren, samen met het Amerikaanse voerbedrijf Cargill. Sommige lammeren kregen aan hun voer het stofje nitraat toegevoegd. Vervolgens werd gemeten hoeveel van het broeikasgas methaan de dieren uitstootten. Dat bleek ruim 30 procent minder te zijn vergeleken met de controlegroep.

Vorige week beschreef een groep wetenschappers in het tijdschrift PNAS de werking van een ander stofje, 3-NOP (voluit: 3-nitrooxypropanol). In eerder onderzoek was ook dat succesvol gebleken: bij koeien en schapen daalde de methaanuitstoot met circa 30 procent.

VN-organisatie FAO publiceerde in 2006 het rapport Livestock’s Long Shadow, waaruit bleek dat veeteelt verantwoordelijk is voor 18 procent van de uitstoot van alle broeikasgassen. Dat kwam vooral door het kappen en platbranden van bos, maar ook voor een aanzienlijk deel door de uitstoot van methaan en lachgas. „Dat rapport was een eyeopener”, zegt Dijkstra. Het percentage van 18 is inmiddels, na herberekeningen, iets naar beneden bijgesteld, naar 14,5. Dijkstra: „Dat is nog steeds veel.”

Zeker omdat de vraag naar vlees waarschijnlijk blijf toenemen. Nu al zijn er wereldwijd naar schatting 1,5 miljard koeien, 1,1 miljard schapen, en 900 miljoen geiten. Het ligt daarom voor de hand om het voer van deze herkauwers aan te passen, zegt Maik Kindermann. Hij leidt bij het Nederlandse chemiebedrijf DSM het onderzoek naar methaanremmers. 3-NOP is door DSM gepatenteerd. In de veeteelt, zegt Kindermann, zijn het de herkauwers die veruit de meeste methaan produceren.

Het meeste methaan ontstaat bij de voedselvertering in de pens. Volgens Dijkstra kun je grofweg stellen dat 80 procent van de methaanuitstoot „via het dier” verloopt. „Het overgrote deel boeren ze uit, en de rest ontsnapt via winden”, zegt hij. De overige 20 procent van het methaan komt vrij vanuit de mest.

Knoflook

Talloze toevoegingen aan het standaardvoer zijn de afgelopen jaren getest, zeggen Dijkstra en Kindermann. Algen, stoffen uit theebladeren of theezaad, knoflookolie, melkzuurbacteriën, lijnzaad, lupine. „Sommige vallen af omdat ze te toxisch zijn”, zegt Kindermann. „Sommige werken pas als je er grote hoeveelheden, kilogrammen, van aan je voer toevoegt. Dat is duur en niet praktisch.” Volgens Dijkstra gebeurt het ook wel eens dat een stof in het laboratorium, in experimenten met een nagebootst spijsverteringssysteem, heel goed werkt. Maar daarna in de praktijk valt het toch tegen. Een voorbeeld is knoflookolie, zegt Dijkstra. „In het lab werkte het heel goed, maar in levende dieren deed het niks, nul. Behalve dat de hele stal naar knoflook stonk, en de melk ernaar proefde.”

De meest succesvolle stoffen tot nog toe, volgens Dijkstra, zijn nitraat en 3-NOP. Hij heeft nitraat niet alleen getest bij lammeren, maar ook bij zwartbonte melkkoeien. Daar was de verlaging van de methaanuitstoot iets minder spectaculair, maar toch nog steeds 16 procent. En zonder negatieve gevolgen voor de melkproductie. Cargill heeft het gebruik van nitraat in veevoer gepatenteerd, zegt Dijkstra, maar het bedrijf verkoopt het nog niet. Via nitraat kun je extra stikstof in het voer brengen, en dan bestaat de kans op de extra vorming van dat andere broeikasgas, lachgas (N2O).

Het overgrote deel van het methaan boert een dier uit, de rest ontsnapt via winden.

Jan Dijkstra, voedingsfysioloog

Bovendien is nitraat duurder dan andere simpele bronnen van stikstof, zoals ureum. „Het levert geen productievoordeel op”, zegt Dijkstra. Dat probleem zal volgens hem ook 3-NOP parten spelen als het eenmaal op de markt komt. Boeren zullen extra moeten betalen voor voer met 3-NOP. Maar die kosten halen ze er niet uit, want de melkproductie blijft hetzelfde. Pas als boeren moeten gaan betalen voor het uitstoten van broeikasgassen, kan 3-NOP een voordeel opleveren.

Het klassieke idee is dat je de methaanproductie bij een herkauwer niet zonder meer kunt verlagen. Het proces heeft een functie. In de pens wordt vezelrijk voedsel via fermentatie afgebroken, en daarbij ontstaat waterstof. Als waterstof zich teveel opbouwt dan remt het de vergisting. Herkauwers voorkomen dat via speciale micro-organismen (archaea) die waterstof verwijderen. Ze laten het met CO2 reageren tot methaan, wat vervolgens ontsnapt. Volgens Dijkstra hebben onder meer de proeven met 3-NOP twijfels gezaaid rond deze klassieke wijsheid. Bij melkkoeien nam de methaanproductie af en de waterstofconcentratie in de pens toe. Maar ze boerden veel van het gas uit. Het had geen zichtbaar nadelig effect op de melkproductie. En dat gedurende lange tijd, want het experiment duurde drie maanden. „Uitzonderlijk lang voor dit soort onderzoek”, zegt Dijkstra.

Tegelijk was het ook een beetje een tegenvaller dat de melkproductie bij de koeien die 3-NOP in hun voer kregen niet toenam. Dat was wel de stille hoop, zegt Dijkstra. Normaal kost het verwijderen van waterstof via de vorming van methaan behoorlijk wat energie: zo’n 4 tot 10 procent van de energie in het voer. Dijkstra noemt het „verloren energie”. Bij remming van de methaanproductie zou er, zo was de hoop, wellicht extra energie richting melkproductie gaan. Maar dat gebeurde niet. Wel nam het gewicht van de melkkoeien een stuk sneller toe dan bij de controlegroep. „Er werd extra lichaamsweefsel gevormd”, zegt Dijkstra. Dit zou voor vleesvee wel gunstig kunnen zijn. Dit moet verder worden onderzocht.

Ingekuilde maïsplant

Dijkstra benadrukt dat 3-NOP nu vooral in Amerika en Canada is getest, bij schapen, melkkoeien en vleesvee. Hij zou wel willen zien hoe het in Europa uitpakt, waar het vee ander voer krijgt. „In Nederland en België bestaat 50 procent van het voer uit gras, al dan niet ingekuild. In de VS krijgen koeien gemiddeld veel meer krachtvoer, en als ruwvoer geen gras, maar vaak ingekuilde maisplant, inclusief kolf, en alfalfa.” Onlangs presenteerden Belgische onderzoekers eerste resultaten waarbij melkkoeien 3-NOP in hun voer kregen. De methaanproductie ging met ‘slechts’ 15 procent omlaag.

Volgens Dijkstra zijn ook andere aanpassingen mogelijk. Je zou herkauwers meer in weiden met jong gras kunnen laten grazen. Jong gras is kort en heeft nog weinig lignine. Dat is de stof die de stengel verstevigt, maar die ook de verteerbaarheid van gras vermindert. „Hoe meer lignine, hoe meer methaan”, zegt Dijkstra. Boeren kunnen het gras ook eerder maaien, als het 20 centimeter lang is.

Verder kun je het aandeel zetmeel vergroten, zegt Dijkstra. In Nederland is de afgelopen jaren meer snijmaïs door het voer gemengd. Maar teveel zetmeel is ook weer niet goed, want dan verzuurt de pens te veel en dat vertraagt de vertering.

Een andere maatregel is het goed inkuilen van het voer. „Als je het bijvoorbeeld te nat inkuilt kan het gaan schimmelen, en als de koe beschimmeld voer binnenkrijgt verloopt de fementatie minder goed en neemt ze minder van het voer op. Dat is nadeling voor de melkproductie. Al met al, denkt Dijkstra, moet de methaanuitstoot van herkauwers met zeker 30 tot 40 procent terug te brengen zijn.