Un nuovo studio sulle emissioni di metano dal bestiame negli Stati Uniti, condotto da un ricercatore del College of Agricultural Sciences di Penn State, ha messo in discussione le precedenti stime dall'alto verso il basso.

La ricerca è stata condotta perché esistono serie discrepanze tra le stime dall'alto verso il basso che suggeriscono che l'Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti stia sottovalutando le emissioni di metano agricolo fino al 90%, e stime bottom-up accettate dal governo federale che mostrano emissioni inferiori.

Le stime delle emissioni dall'alto comportano il monitoraggio delle concentrazioni atmosferiche di metano tramite satelliti o da campioni di aria raccolti ad alta quota da aerei, e utilizzando modelli per stimare le fonti di emissioni. Le stime bottom-up tengono conto delle popolazioni di bestiame e dei fattori di emissione degli animali.

Nella loro analisi dettagliata, i ricercatori hanno usato un linguaggio spazialmente esplicito, approccio dal basso verso l'alto, sulla base di inventari di animali e fattori di emissione basati sull'assunzione di mangimi, stimare le emissioni enteriche di metano per i bovini e le emissioni di metano di letame per i bovini, suini e pollame per gli Stati Uniti contigui.

I ricercatori hanno stimato le emissioni di metano utilizzando un approccio "a griglia", dividendo gli Stati Uniti in unità GIS 0,1 per 0,1 gradi, che ha creato celle da 31 miglia quadrate negli Stati Uniti settentrionali a 42 miglia quadrate nella parte meridionale del paese.

"Questo livello di dettaglio ci ha permesso di valutare con maggiore precisione le emissioni di metano in agricoltura in base alle attività che coinvolgono il bestiame, " ha spiegato il ricercatore capo Alex Hristov, professore di nutrizione casearia, che è membro dell'attuale National Academy of Sciences Anthropogenic Methane Committee.

"Dobbiamo avere informazioni più specifiche sulle emissioni di metano che combinino le popolazioni e le caratteristiche del bestiame locale con la distribuzione delle caratteristiche del paesaggio, e un approccio di inventario a griglia prevede che, " Egli ha detto.

Secondo l'EPA, le tre principali fonti di metano antropogenico negli Stati Uniti sono il settore energetico combinato:gas naturale, sistemi petroliferi e miniere di carbone, che costituiscono il 40% del totale; bestiame, 36 per cento del totale; e discariche, 18 per cento del totale.

Le emissioni di metano dalle attività di allevamento sono il risultato della fermentazione microbica e della metanogenesi nel prestomaco dei ruminanti e processi di fermentazione simili nel letame di animali da allevamento sia ruminanti che non.

Il metano è prodotto anche dalla fermentazione enterica nel tratto digestivo di specie erbivore non ruminanti, come i cavalli, asini e muli, come risultato di processi di fermentazione nel loro intestino. Però, i "fermentatori posteriori" non producono quasi tanto metano per unità di mangime fermentato quanto i ruminanti, quindi le emissioni enteriche o di letame da specie equine non sono state incluse in questa analisi. Né sono state le emissioni di piccoli ruminanti come pecore e capre, trascurabili negli Stati Uniti

a livello di contea, Le emissioni annue di metano enterico per tutti gli stati sono state stimate solo per i bovini. Un totale di 3, 063 contee negli Stati Uniti contigui sono state incluse nel database delle emissioni di metano del bestiame.

Gli inventari del bestiame per contea sono stati ottenuti dal censimento dell'agricoltura del 2012, che è l'ultimo censimento attualmente disponibile. I dati sul peso corporeo dei bovini sono stati ricavati dalle registrazioni EPA e l'assunzione di mangime in sostanza secca è stata stimata sulla base delle equazioni di previsione del Consiglio nazionale delle ricerche per le varie categorie di bovini. Per ciascuna categoria di bovini sono stati calcolati i fattori di resa delle emissioni di metano.

Globale, la ricerca, che è stato pubblicato questo mese in Scienze e tecnologie ambientali , ha prodotto emissioni totali di metano da bestiame negli Stati Uniti di 19,6 miliardi di sterline all'anno. Però, l'incertezza che circonda tale totale è elevata, ricercatori hanno riconosciuto.

Rispetto al metano enterico, prevedere le emissioni di metano dal letame è un processo più complesso e comporta una maggiore incertezza nelle stime, hanno sottolineato i ricercatori. Composizione del letame, tipo di impianti di stoccaggio e tempo di ritenzione del letame, e l'ambiente, in particolare la temperatura, sono tra i fattori che influenzano le emissioni di metano da letame.

C'è grande incertezza nelle emissioni di metano sia enteriche che di letame dal bestiame, Hristov ha ammesso. Ha affermato che la ricerca in tutto il mondo ha dimostrato che la variabilità delle emissioni enteriche di metano può essere ampiamente spiegata con la variabilità dell'assunzione di sostanza secca nei mangimi. Anche la composizione nutritiva del mangime è importante, ma ha un impatto minore sulla produzione enterica di metano.

"Se le emissioni di metano dal bestiame in questo paese sono davvero il doppio di quanto stimato ora - e non crediamo che lo siano - ciò metterebbe un grande obiettivo sull'agricoltura per adottare misure per ridurre queste emissioni, " ha affermato Hristov. "Avere una valutazione accurata e spazialmente esplicita delle emissioni di metano dal bestiame è fondamentale per la riconciliazione degli approcci dall'alto verso il basso e dal basso verso l'alto, ed è il punto di partenza in ogni sforzo di mitigazione".

"La nostra analisi ha mostrato che le stime dell'EPA sono vicine alla realtà, ma c'è una discrepanza nella distribuzione spaziale delle emissioni. E, la nostra ricerca ha rivelato una grande discrepanza con i modelli globali come l'inventario EDGAR (Emission Database for Global Atmospheric Research)".