Klima

Metan – hva, hvordan og hvorfor?

Kua har på svært urettferdig vis blitt skyteskive i klimadebatten. Aktørene i landbruket og innen landbruksforskningen har en viktig rolle i å spre kunnskap rundt hvorfor dette er feil fokus”. Og ikke minst hvordan debatten kan bli mer kunnskapsbasert og nyansert.

Kirsti Winnberg

Stipendiat NMBU

kirsti.winnberg@nmbu.no

Det er i hovedsak utslippene av metangass (CH4) fra drøvtyggernes vom (enteriske utslipp) som har gjort at det er så mye søkelys på dem. Kunnskap om metanproduksjon og – utslipp er derfor viktig. Hvorfor får akkurat metangass så mye fokus? Hvordan dannes egentlig denne gassen? Og hvilke biologiske mekanismer gjør at vi ikke bare kan skape en «nullutslippsku»?

Anslag viser at fôrtilsetninger kan gi reduksjoner i metanutslipp på 30 prosent. Ser vi avlstiltak på toppen av dette, så viser det potensialet i klimabidrag fra storfenæringa. Foto: Rasmus Lang-Ree

Karbon er ikke bare karbon

Det kan være utfordrende å ­orientere seg i debatten om klima. Begreper, mekanismer og sammenhenger rotes raskt sammen. For er ikke alle klimagassene egentlig bare karbon? Vil ikke CO2 og metangass egentlig være det samme og er det ikke uansett verre med CO2 fordi det lever så mye lengre i atmosfæren?

Her er det viktig å ha tunga rett i munnen. For selve årsaken til at metangass får så stort fokus (og kua raskt blir offer i en unyansert debatt), er at det er veldig stor forskjell på ulike karbonforbindelser.

Metangass har veldig mye større oppvarmingseffekt enn CO2. ­Faktisk fører den til 28 ganger så stor temperaturøkning som CO2. Og selv om metanutslipp fra vom tilhører det biologiske kretsløpet på en helt annen måte enn fossilt CO2, så teller metanutslipp fra menneske-holdte dyr som menneskeskapte utslipp. Globalt sett så har også metanutslippene fra storfe økt, og dermed bidratt til temperaturstigningen i verden.

Her er det dog veldig viktig å ­presisere at dette er en trend som gjelder globalt. I Norge har det motsatte skjedd. Fra melkeku har utslippene faktisk blitt redusert med 24 prosent fra 1990 til 2019. Dette er en av de største feilene som gjøres i norsk debatt om ku og klima: globale tall og forhold rotes sammen med norske, og ­bildet som tegnes blir rett og slett helt galt. Norske melkekubønder har allerede levert viktige klimagasskutt. Hadde vi snakket mer om dette så hadde kanskje kua hatt mer legitimitet i klima­debatten.

Metan lever mye kortere enn CO2

I tillegg til temperatureffekt, så er det stor forskjell på metangass og CO2 når det gjelder levetid i ­atmosfæren. Mens levetida til metangass er omtrent ni år, så ­holder CO2 seg i atmosfæren i 300 -1000 år. Dessverre er det slik at det nettopp er den korte levetida til metangass som har gjort at den bare får mer og mer fokus.

FNs klimapanel (IPCC) sier for eksempel i sin siste hovedrapport at rask, kraftig og vedvarende reduksjon i metanutslipp er nødvendig for å bekjempe økt temperaturer. Dette er fordi den korte levetida gjør at metankutt får en mye raskere effekt enn CO2-kutt. Reduksjon i metan kan faktisk gi en nedkjølende effekt, mens kutt i CO2 bare kan hindre mer oppvarming. Metankutt er med andre ord viktig fordi situasjonen allerede har blitt så prekær.

Da kommer spørsmålet; hvordan kan vi redusere metanutslippene fra drøvtyggere uten at dette går på bekostning av matproduksjonen vår? Vi trenger uten tvil kua i graslandet Norge. Men vi trenger også å gjøre den så klimavennlig som overhodet mulig. For å finne løsningene må vi først ha god kunnskap om hva som styrer metanproduksjonen.

Figur 1. Metanproduksjon i vom (metanogenesen). Fôr består av stivelse og cellulose som brytes ned til flyktige fettsyrer – smørsyre, eddiksyre og propionsyre. Disse omdannes etter hvert til energi til kua. Under dannelsen av fettsyre frigjøres hydrogen (H). Denne må bindes til karbon for å unngå sur vom. Da får vi metan (CH4). Denne pustes og rapes ut og stiger opp i atmosfæren, hvor den gir en oppvarmende effekt.

Grafikk: Kirsti Winnberg

Metanproduksjon i vomma

Produksjonen av metan i vom ­kalles metanogenesen (av gresk genesis «tilblivelse»). Denne ­prosessen er helt essensiell for gjæringsprosessen som bryter ned næringsstoffer i vomma. Hovedoppgaven til metanogenesen er å fjerne hydrogen som ­frigis etter cellulose brytes ned. Hydrogen har nemlig en surgjør­ende effekt som må balanseres. For høy surhet i vom gir både nedsatt fordøyelse, mikrobedød, ytelsesreduksjon og i verste fall alvorlig sykdom og død for kua.

Det mikrobielle økosystemet i vomma er blant de mest kompliserte vi kjenner til. Ikke så rart kanskje. Drøvtyggere er de eneste pattedyrene som kan hente ut energi fra gress. Etter om lag 50 millioner år med evolusjon har vommikrober og drøvtygger et høyt spesialisert samspill til ­gjensidig fordel (symbiose).

Metanproduksjonen gjennomføres av egne metanogene mikrober. Dette er ikke bakterier, men en type organismer som tilhører artsklassen arker. Disse arkene sørger for å nøytralisere hydrogenoverskuddet i vom. De binder hydrogen, H2, til karbon, C, og resul­tatet blir metangass, CH4.

For å fungere så skjer alle mikrobeprosessene i vomma i kompliserte kaskadereaksjoner hvor alle deler påvirker og er avhengig av hverandre. Metanogenene har også en slik rolle. Uten dem vil vomma rett og slett ikke fungere til noen ting.

Rapes og pustes ut

For at vomma ikke skal blåse seg opp som en diger ballong, så må denne gassen åpenbart fjernes fra systemet. Noe av metangassen tas opp i blodet og pustes ut gjennom nese og munn, men mesteparten rapes ut sammen med andre typer gasser fra vom. Egne typer muskelsammentrekninger i vom-muskulaturen står for rapingen. I løpet av en 24-timersperiode må en høytytende ku kvitte seg med mellom 2 000 og
4 000 liter gass som dannes i vomma. Bare 440 gram av dette er metangass.

Fordi metanogenesen er bieffekt av gjæring i vom, og fordi prosessen med å kvitte seg med metangassen henger så tett sammen med selve drøvtygginga, så kommer også 97–99 prosent av de totale metanutslippene ut fra kuas munn og nese. Bare 1–3 prosent kommer altså fra fisen. Dette er en vanlig misforståelse, og understreker kanskje at mye av diskusjonen rundt ku og klima ikke baseres på den helt grunnleggende kunnskapen om det unike ved drøvtyggere – og følgelig hvorfor kua er en så viktig ­matprodusent.

Hydrogen fôrer metan­produksjonen

Det er i hovedsak når vombakteriene bryter ned de tungtfordøyelige stoffene i fôret – cellulose og hemicellulose at hydrogen frigis. Den mikrobielle gjæringsprosessen bryter ned disse karbohydratene til flyktige fettsyrer som kua senere utnytter som hovedenergikilde. To av tre av de store flyktige fettsyrene gir hydrogen som biprodukt, mens den siste ­«konsumerer» hydrogen. Forenklet fortalt så gir dannelsen av eddik- og smørsyre overskudd av hydrogen, mens dannelsen av propionsyre bruker hydrogen.

Balansen mellom dannelsen av disse tre fettsyrene påvirker ­dermed metanproduksjon og -utslipp. Og fôring påvirker hvilke fettsyrer som dannes. Stivelsesrikt fôr som kraftfôr favoriserer propionsyredannelse, mens celluloserikt fôr som grovfôr favoriserer eddik- og smørsyre.

I en kunnskapsbasert debatt om ­klima og ku er det viktig at vi bærekraften løftes parallelt med klima.

Kraftfôrkua er ikke løsninga

Med andre ord vil høyere kraftfôrandel gi lavere metanutslipp. Her møter vi et stort dilemma i arbeidet med å redusere utslippene. Det er en ugunstig sammenheng mellom målet om økt grovfôrandel, mindre import av kraftfôrråvarer og utslipp av klimagasser. Dette er også viktig å kommunisere i klimadebatten. Langt fra alle klimatiltak er gode. Når de går på bekostning av andre bærekraftsmål, så må vi greie å finne en bedre balanse. Dette er svært underkommunisert. I en kunnskapsbasert debatt om klima og ku er det viktig at vi bærekraften løftes parallelt med klima.

For det går nemlig an å finne vinn-vinn-løsninger. Akkurat som det allerede er gjort med andre ugunstige biologiske sammenhenger, som økt melkeytelse og sjanse for jurbetennelse eller andre helseplager for eksempel. Ved å balansere flere hensyn i brede avlsmål, ha flere tanker i hodet samtidig og å basere arbeidet på god og grundig kunnskap, så finner vi de riktige løsningene.

Nøkkelen til å redusere metan­utslippet til det beste for ku, ­planet og produsent samtidig er å kunne utnytte den tapte energien i metangassen. Metangass ut av kua innebærer nødvendigvis et energitap. Denne energien skulle vi helst sett at ble brukt til produksjon i kroppen til kua. Økt fôr­effektivitet med andre ord.

En rekke forskningsartikler ­begynner nå å vise de gunstige genetiske sammenhengene ­mellom disse egenskapene. Altså om vi avler på økt fôreffektivitet så kan vi få reduserte utslipp. Gitt at vi gjør det riktig.

Avl kombinert med andre tiltak

Avlen skal også kombineres med andre gode tiltak. Etter et par tiår med forskning har løsninger innen fôring og fôrtilsetninger allerede kommet på banen. Forsiktige anslag viser at reduksjoner på 30 prosent utslipp er realistisk. Uten at det går på bekostning av produksjonen. Putter vi avlstiltak på toppen av dette, så viser det jo potensialet i arbeidet som gjøres.

Til syvende og sist er det likevel viktig å kommunisere at biologien setter begrensninger for hva som er mulig og ikke. Kua burde aldri sammenlignes med fossile utslipp som flytrafikk eller klesproduksjon. For er det én ting klimakrisa burde ha lært oss så er det at vi skal være forsiktige med å tro at vi mennesker kan gjøre hva vi vil med den jordkloden vi lever på og naturen vi lever med.

Fun fact om kurap

  • Kua må rape 2 000–4 000 liter gass per døgn. Rundt 440 gram av dette er metangass

  • Rap kalles også eruktasjon. Sterke kontraksjoner i vom-musklene sørger for «eruktasjonshendelser»

Raping skjer helt automatisk når glatt muskulatur trekker seg kraftig sammen. Disse kontraksjonene kalles sekundære vomkontraksjoner og kommer innimellom hovedkontraksjonene som har som jobb å blande innholdet i vomma sammen, for optimal fordøyelse.

Musklene som gir vomkontraksjoner er så sterke at man kan kjenne og observere det fra utsida på kua. Legger man hånda mot området på kua bak der ribbeina stopper, så kan man kjenne bølgebevegelsene som bidrar til de viktige fordøyelsesprosessene.