بگذارید قصه گاوها را مرور کنیم. حدود 1.4 میلیارد گاو روی کره‌ی زمین زندگی می‌کنند – تقریبا به ازای هر 5.7 انسان یک گاو – که هر یک از آنان روزانه بین 250 تا 500 لیتر گاز متان منتشر می‌کنند. حیوانات بر خلاف ما زندگی صنعتی و ماشین‌های آلاینده ندارند، بنابراین وقتی از ردپای اکولوژیک صنعت دامداری صحبت می کنیم در واقع داریم از اثر انسان صحبت می کنیم نه گاوهای بیچاره. برای مثال بد نیست بدانیم که صنعت فولاد مسئول 7.2 درصد از کل انتشار گازهای گلخانه-ای است و صنعت دامداری مسئول 5.8 درصد. البته همانطور که اشاره شد گونه گاوها یا هر حیوان اهلی شده ی دیگری احتمالا بدون حمایت و مراقبت های انسان نمی توانست تا این اندازه تکثیر شود و وقتی از ردپای این صنعت حرف می زنیم، نمی توانیم گاوها را مقصر بدانیم ولی به هر تقدیر ما با یک صنعت آلوده کننده مواجهیم که در صورت ادامه وضع موجود در آینده چالش های بزرگی ایجاد خواهد کرد.

جمعیت جهان در سال 2050 به 9.7 میلیارد خواهد رسید و این رشد جمعیت در کنار افزایش میل به مصرف، برای نظام کشاورزی چالش‌های بزرگی به وجود می‌آورد. برای مثال سازمان غذا و کشاورزی (FAO) پیش‌بینی کرده است که از سال 2010 تا سال2050 تقاضا برای گوشت 73 درصد و تقاضا برای شیر 58 درصد افزایش خواهد یافت (FAO, 2011c). برای این که منابع طبیعی پاسخگوی این حجم از تقاضا باشند، رشد جمعیت باید با این منابع تنظیم شود؛ برای نمونه آب و زمین‌های کشاورزی، پسماند و میزان انتشار کربن باید مورد توجه قرار گیرند. پیش‌بینی سازمان غذا و کشاورزی از تقاضای گوشت و شیر به ما نشان می‌دهد که صنعت دامداری از یک سو باید بتواند به سطوح بالاتری از بهره وری برسد و از یک سو باید ردپایش بر روی محیط زیست را کاهش دهد.

گفتیم که از بین تمام فعالیت‌های انسانی، سهم انتشار گازهای گلخانه‌ای در دامداری 5.8 درصد است. گاز متان 44 درصد از این میزان انتشار را تشکیل می‌دهد، در حالی که سهم انتشار اکسید نیتروژن 29 و سهم دی‌اکسید کربن 27 درصد است (FAO). این آمار باعث شده بسیاری انگشت اتهام را به سوی صنعت دامداری بگیرند و خواهان کاهش تولید فرآورده‌های آن باشند. اما طرفداران این صنعت باور دارند که توقف تولید گوشت و شیر امکان‌پذیر نیست؛ زیرا در بسیاری از مناطق دنیا معیشت مردم کاملا به دامداری وابسته است. از سوی دیگر بشر برای تغذیه به صنعت دامداری نیاز دارد و میزان زیادی از پروتئین خود را از این راه به دست می‌آورد. در نمودار زیر می‌بینیم پروتئین بشر بیشتر از چه منابعی تأمین می‌شود.

شکل 1. منابع پروتئین جهان در سال 2018

با توجه به نمودار شماره یک مشخص است که توقف تولید محصولات دامی فعلا امکان‌پذیر نیست، پس باید ببینیم چگونه می‌توانیم میزان انتشار کربن و متان را در صنعت دامداری کاهش دهیم. نشخوارکنندگان گروهی از حیوانات صنعت دامداری هستند که طی فرآیند هضم و تخمیر در شکمبه، گاز متان تولید می‌کنند. آنان ابتدا خوراک را جویده و می بلعند، سپس این غذا به شکمبه‌ی آن‌ها می‌رسد. در این بخش میکروب‌هایی وجود دارند که غذا را تخمیر می‌کنند و طی این فرآیند هیدروژن تولید می‌شود. این هیدروژن بعدا به متان تبدیل شده و از بدن جاندار خارج می‌شود. حیوانات در این چرخه با کربن سر و کار دارند؛ زیرا بخشی از کربن درون سلولز را به شکل متان در بدن خود نگه می‌دارند. وقتی متان به مدت 12 روز در بدن جانور باقی می‌ماند، طی یک واکنش شیمیایی دوباره به دی‌اکسید کربن تبدیل شده و به طبیعت باز می‌گردد. گیاهان فوتوسنتز می‌کنند و دی‌اکسید کربن از نو وارد چرخه‌ی زیستی می‌شود.

شکل 2. چرخه‌ی زیستی کربن

اگر می‌خواهیم میزان انتشار این کربن کمتر شود؛ باید به فرآیند چرخه کربن (Carbon sequestration) رو بیاوریم. کربن باعث می‌شود کربن موجود در هوا در خاک و گیاهان ذخیره شود تا به کیفیت هوا و وضعیت محیط‌زیست آسیبی نرسد. خاک و درختان به خوبی می‌توانند میزان زیادی کربن در خود ذخیره کنند. گیاهان از راه روزنه‌های خود کربن را جذب می‌کنند و در فرآیند فوتوسنتز آن را به گلوکز و ترکیبات دیگری تبدیل می‌کنند. برخی از گیاهان کربن را در ساقه یا برگ‌ و دانه‌های خود ذخیره می‌کنند و برخی کربن را در ریشه نگه می‌دارند. اگر این ساقه و برگ‌ها یا ریشه در درون خاک حفظ شوند و آسیبی نبینند؛ کربن درونشان به کربن ماندگاری تبدیل می‌شود که سال‌های طولانی در خاک باقی می‌ماند. البته این اتفاق در صورتی رخ می‌دهد که خاک و شرایط اقلیمی مناسب باشد و وضعیت زمین مدیریت شود.

فرآیند چرخه کربن آن قدر ادامه پیدا می‌کند که تعادل برقرار شده و خاک و گیاهان دیگر کربن جذب نکنند. طی 30 تا 70 سال خاک به وضعیتی می‌رسد که دیگر از هوا کربن نمی‌گیرد؛ بنابراین روند مدیریت خاک باید تغییر کند؛ از این رو حیوانات باید وارد فرآیند شوند. نمودار زیر مدت زمان رسیدن به این تعادل را نشان می‌دهد.

شکل 3. تغییر میزان جذب کربن در خاک با گذر زمان و رسیدن خاک به تعادل (Smith et al. 2014)

بسیاری ادعا می‌کنند که مدیریت چراگاه دام‌ها می‌تواند کربن را از هوا جذب کرده و آن را در خاک حفظ کند. مثلا وقتی حیوانات از گیاهان چراگاه تغذیه می‌کنند، مقداری از کربن گیاهان را هضم کرده و طی فرآیند نشخوار به ترکیبات دیگری مثل متان تبدیل می‌کنند. مقداری از این کربن هم از طریق مدفوع به خاک بازمی‌گردد. اگر این مدفوع در خاک جذب شود؛ کربن هم در خاک ذخیره می‌شود.

حیوانات همچنین می‌توانند روی چرخه‌ی نیتروژن تأثیر بگذارند که برای رشد گیاهان ضروری است. برخی از نیتروژنی که حیوانات مصرف می‌کنند، در شیر یا بدن جانوران از چرخه خارج می‌شود و باقی‌مانده‌ی آن به شکل ادرار و مدفوع در زمین می‌ماند. اگر این نیتروژن به خاک برسد، می‌تواند به رشد گیاهان کمک کند و گیاهان نیز کربن بیشتری جذب خواهند کرد. اگر گیاهان در پاسخ به چرای حیوانات در ناحیه‌ی ریشه رشد کنند، شانس بقای کربن در خاک افزایش می‌یابد، چون این کربن همراه ریشه زیر خاک در امان است و از بین نخواهد رفت. مدیریت چرای حیوانات باید تعادل را نیز در نظر بگیرد. اگر چرای دام سنگین باشد و بیشتر برگ‌ها و علف‌ها توسط دام‌ها از بین بروند؛ ریشه‌ی گیاهان هم از بین می‌رود و کربن آن‌ها آزاد می‌شود.

هنگام مدیریت حتی رفت و آمد دام هم باید زیر نظر گرفته شود. وقتی حیوانات روی خاک راه می‌روند، کود کشاورزی و کربن درون آن بهتر در خاک جذب می‌شوند؛ اما اگر حیوانات بیش از حد روی خاک راه بروند و آن را لگدکوب کنند؛ نتایج نامطلوبی به بار می‌آید. برای نمونه علوفه با خاک آلوده می‌شوند و دیگر برای چرا مناسب نیستند، خاک در معرض فرسایش قرار می‌گیرد و گنجایش نیتروژن خاک کاهش پیدا می‌کند.

حیوانات نشخوارکننده کربن یا نیتروژن تازه‌ای به محیط‌زیست اضافه نمی‌کنند؛ بلکه کربن را در بخش‌های مختلف چرخه هدایت می‌کنند. جانوران در این چرخه نقش مهمی دارند و می‌توانند ردپای کربن صنعت دامداری را کاهش دهند. از این رو کشاورزان و فعالان صنعت دامداری باید با روش‌های مدیریت کربن آشنا شوند تا هم به فعالیت خود ادامه دهند و هم به محیط‌زیست آسیب نرسانند.

مدیریت چراگاه می‌تواند تمام این اهداف را برآورده کند؛ برای نمونه افزایش پوشش گیاهی سطح زمین می‌تواند میزان نیتروژن و جذب کربن را افزایش دهد. نحوه‌ی چرای دام در حفظ پوشش گیاهی مؤثر است. برای نمونه چرای پیوسته به دام اجازه می‌دهد مدت زیادی در یک مکان ثابت چرا کند. این روش به مدیریت و هزینه‌ی کمتری نیاز دارد؛ اما احتمال جذب کربن را کاهش می‌دهد و ردپای کربنی دام افزایش پیدا می‌کند. روش چرای چرخشی از چند چراگاه تشکیل شده که دام‌ها به نوبت در آن‌ها چرا می‌کنند؛ بنابراین پوشش گیاهی برای احیا شدن زمان کافی در اختیار دارد. روش بعدی روش متمرکز است که طی آن زمین به بخش‌های کوچکی تقسیم می‌شود و دام‌ها مدام بین این بخش‌ها جا به جا می‌شوند تا سرعت بازیابی پوشش گیاهی بالاتر رفته و کیفیت خاک بهتر شود.

اصلاح ژنتیکی دام نیز یکی از راه‌هایی است که مورد توجه قرار گرفته است و باعث می‌شود عمر مفید دام افزایش پیدا کند. زمانی که عمر دام بیشتر می‌شود؛ کربن زمان طولانی‌تری در بدن او باقی می‌ماند و در هوا آزاد نمی‌شود. بسیاری از دام‌پروران برای تغذیه‌ی دام‌ها از گیاهان پیوندی کمک می‌گیرند که مقاومت دام را در برابر حشرات و آفت‌کش‌ها افزایش می‌دهد. تغذیه‌ی دام همچنین بر کاهش انتشار متان تأثیرگذار است. گروهی از دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا سال 2018 متوجه شدند که اگر دام‌ها همراه با غذای خود جلبک دریایی مصرف کنند؛ گاز متان کمتری منتشر خواهند کرد. جلبک دریایی تا حدودی بازدارنده‌ی آنزیمی است که متان منتشر می‌کند. علاوه بر این غذاهایی که بر پایه‌ی ذرت هستند نسبت به غذاهایی که بر پایه‌ی جو هستند، متان کمتری منتشر می‌کند (Beauchemin and McGinn, 2005). ویژگی‌های ژنتیکی دام هم می‌تواند بر میزان انتشار متان او تأثیر بگذارد. پژوهشگران پروژه‌ی RuminOmics دریافته‌اند ویژگی‌های ژنتیکی گاوها بر میکروب‌های تولیدکننده‌ی متان در بدن آنان اثر می‌گذارد؛ بنابراین صنعت دامداری می‌تواند به دام‌هایی رو بیاورد که در بدن خود میزان کمتری از این میکروب‌ها را پرورش می‌دهند.

نتیجه

یک رفتار چند هزارساله که پایه های تمدن کشاورزی بود وقتی به عصر صنعت رسید و تبدیل به صنعت دامداری شد، توانست با راندمان بسیار بالاتری در خدمت جوامع بشری باشد. اما نباید فراموش کنیم که این بهره وری ما را متحمل هزینه های زیست محیطی کرده است و با توجه به ابرچالش تغییرات اقلیمی در آینده، همه صنایع چه بخواهند و چه نخواهند باید به سمت کاهش ردپای زیست محیطی خود بروند. دیدیم که نقش صنعت دامداری در انتشار گازهای گلخانه ای قابل چشم پوشی نیست و همین مسئله این صنعت را با چالش های بزرگی مواجه خواهد کرد. با این حال حذف صنعت دامداری فعلا ممکن نیست و زندگی شمار زیادی از افراد به این صنعت بستگی دارد؛ از این رو باید بر روش‌هایی تمرکز کنیم که میزان انتشار کربن این حوزه را کاهش می‌دهند و به دوام دامداری کمک می‌کنند. صنعت دامداری مطمئنا در آینده باید در مورد مسائل اقلیمی پاسخگو باشد و متعهد به پذیرش نقش خود در کاهش ردپای کربن شود. آنچه در این نوشتار آمد تنها اشاراتی کوچک به راه حل های ممکن بود. شما چه ایده های دیگری دارید؟