L'odierna coltivazione agricola di mangimi per bovini, maiali e polli ha un enorme impatto sull'ambiente e sul clima, compresa la deforestazione, emissioni di gas serra, perdita di biodiversità e inquinamento da azoto. La coltivazione dei mangimi negli impianti industriali anziché nei terreni coltivati ​​potrebbe aiutare ad alleviare le implicazioni critiche nella filiera agroalimentare. microbi ricchi di proteine, prodotto in grandi impianti industriali, possono sostituire i tradizionali mangimi a base di colture. Un nuovo studio ora pubblicato sulla rivista Scienze e tecnologie ambientali ora stima il potenziale economico e ambientale della somministrazione di proteine ​​microbiche ai suini, bovini e polli su scala mondiale. I ricercatori scoprono che sostituendo solo il 2% del mangime per bestiame con microbi ricchi di proteine, oltre il 5% delle emissioni di gas serra dell'agricoltura, l'area coltivata globale e le perdite globali di azoto potrebbero essere entrambe ridotte.

"Pollo, maiali e bovini sgranocchiano circa la metà del mangime proteico coltivato nei terreni agricoli globali, "dice Benjamin Leon Bodirsky, autore dello studio del Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK, membro dell'Associazione Leibniz). Senza drastici cambiamenti al sistema agroalimentare, la crescente domanda di alimenti e mangimi per animali accompagnata da diete a base di carne porterà a una continua deforestazione, perdita di biodiversità, inquinamento da nutrienti, e le emissioni che hanno un impatto sul clima.

"Però, è emersa una nuova tecnologia che potrebbe evitare questi impatti ambientali negativi:i microbi possono essere coltivati ​​con energia, azoto e carbonio negli impianti industriali per la produzione di polveri proteiche, che vengono poi somministrati agli animali al posto della soia. La coltivazione di proteine ​​dei mangimi nei laboratori invece di utilizzare i terreni coltivati ​​potrebbe essere in grado di mitigare alcuni impatti ambientali e climatici della produzione di mangimi. E il nostro studio si aspetta che le proteine ​​microbiche emergano anche senza il sostegno politico, in quanto è effettivamente economicamente vantaggioso, " lui dice.

Piccoli cambi di mangime potrebbero avere un impatto ambientale sostanziale

Lo studio si basa su simulazioni al computer che valutano il potenziale economico e gli impatti ambientali della produzione di proteine ​​microbiche fino alla metà del secolo. Le simulazioni mostrano che globalmente tra 175-307 milioni di tonnellate di proteine ​​microbiche potrebbero sostituire i mangimi concentrati convenzionali come i semi di soia. Quindi, sostituendo circa il 2% del mangime per il bestiame, la pressione sulla deforestazione le emissioni agricole di gas serra e le perdite di azoto dai terreni coltivati ​​potrebbero essere ridotte di oltre il 5%, vale a dire il 6% per l'area agricola globale, il 7% per le emissioni di gas serra nell'agricoltura e l'8% per le perdite globali di azoto.

"In pratica, microbi come i batteri, lievito, funghi o alghe potrebbero sostituire colture ricche di proteine ​​come soia e cereali. Questo metodo è stato originariamente sviluppato durante la guerra fredda per i viaggi spaziali e utilizza energia, fertilizzanti a base di carbonio e azoto per far crescere microbi ricchi di proteine ​​in laboratorio, " spiega Ilje Pikaar dell'Università del Queensland in Australia. Per il loro nuovo studio, i ricercatori hanno preso in considerazione cinque modi diversi per allevare i microbi:utilizzando gas naturale o idrogeno, la produzione di mangimi potrebbe essere completamente disaccoppiata dalla coltivazione dei terreni agricoli. Questa produzione senza terra evita qualsiasi inquinamento dovuto alla produzione agricola, ma comporta anche un'enorme richiesta di energia. Altri processi che sfruttano la fotosintesi mediante l'upgrading dello zucchero, il biogas o il syngas di origine agricola a proteine ​​di alto valore comportano minori benefici ambientali; alcuni alla fine anche in un aumento dell'inquinamento da azoto e delle emissioni di gas serra.

Le proteine ​​microbiche da sole non basteranno a rendere sostenibile la nostra agricoltura

"L'alimentazione con proteine ​​microbiche non influenzerebbe la produttività del bestiame, ", afferma l'autrice Isabelle Weindl di PIK. "Al contrario, potrebbe anche avere effetti positivi sulle prestazioni di crescita degli animali o sulla produzione di latte." Ma anche se la tecnologia è economicamente redditizia, l'adozione di questa nuova tecnologia potrebbe ancora affrontare vincoli come fattori abituali nella gestione dell'azienda agricola, avversione al rischio verso le nuove tecnologie, o mancanza di accesso al mercato. "Però, la tariffazione dei danni ambientali nel settore agricolo potrebbe rendere questa tecnologia ancora più competitiva dal punto di vista economico, "dice Weindl.

"I nostri risultati evidenziano chiaramente che il passaggio alle proteine ​​microbiche da sole non sarà sufficiente per trasformare in modo sostenibile la nostra agricoltura, " afferma il coautore Alexander Popp di PIK. Per ridurre l'impatto ambientale della filiera alimentare, sono necessari importanti cambiamenti strutturali nel sistema agroalimentare e cambiamenti nei modelli dietetici umani verso più verdure. "Per il nostro ambiente e il clima, nonché per la nostra salute, potrebbe effettivamente essere un'altra opzione considerevole per ridurre o addirittura saltare l'ingrediente del bestiame nella catena di approvvigionamento alimentare. Dopo ulteriori progressi tecnologici, le proteine ​​microbiche potrebbero anche diventare una parte diretta della dieta umana, utilizzando il cibo spaziale per l'alimentazione delle persone".