我们对芝士汉堡的热爱于地球而言并无甚益处。作为汉堡、丁骨牛排、奶昔和冰激凌的食材来源,不管是荷斯坦牛、娟姗牛还是其它品种的牛,正在对地球气候造成破坏。不过我们似乎看到了解决这个问题的方法,答案可能是海藻。具体而言,是一种被科学家叫做紫杉状海门冬(Asparagopsis taxiformis)的红藻。
牛造成的一大环境问题在于它们会持续排放甲烷,这些温室气体的破坏性是等量二氧化碳的30倍。地球上的15亿头牛并非蓄意如此:这是反刍动物生理系统不可避免的副产品。牛和其它反刍动物通过肠道发酵的过程,在胃部细菌的帮助下消化富含纤维素的食物,这正是它们能吃草为生的原因所在。这种微生物代谢作用的最终产物就是甲烷,平均每头牛每天会产生200到500升甲烷。
尽管有许多关于牛放屁的笑话,但事实上90%的甲烷排放都来自牛略显不雅的打嗝。据联合国粮农组织称,全球牲畜每年通过打嗝和放屁排放出的气体相当于大约70亿吨的二氧化碳。人为温室气体排放总量的14.5%来自牲畜,这比全球汽车和飞机的排放量加起来还要多。
尽管绵羊、山羊、水牛、长颈鹿和骆驼都会产生甲烷,但其中65%都来自于牛。在最近的一项研究中,卡内基科学研究所全球生态部门的Ken Caldeira指出,我们每食用1千克牛肉所导致的温室气体排放相当于燃烧8.5升汽油。考虑到美国人每年仅仅在麦当劳就会消费掉45万吨牛肉,其后果可想而知。
当然,关于这个问题最明显的一种解决方案就是放弃饲养牲畜和食用牛肉。纽约巴德学院的环境物理学教授Gidon Eshel在最近刊登于《美国国家科学院院刊》的一篇科研论文中经过计算指出,每一个放弃食用牛肉的美国人每年为削减二氧化碳排放量所作出的贡献相当于少用230升汽油或者308千克燃煤。最好的情况是连牛奶也不喝,因为不仅每头奶牛的甲烷排放量要高于肉牛,它们在美国的数量也是肉牛的10倍。
或者,我们也可以给牲畜的饲料里添加少许海藻。
澳大利亚联邦科工组织的Robert Kinley,澳大利亚詹姆斯库克大学的水产养殖教授Rocky De Nys及其同事所进行的重要研究在人造牛胃里试验了20种不同的海藻——人造牛胃是通过在瓶子里用瘤胃和微生物来模拟牛胃中的状况。当草料或饲料被添加到这个人造牛胃中时,就会发酵,科学家便能测量产出的甲烷量。在用紫杉状海门冬这种红藻进行试验时,甲烷产量减少了99%——De Nys形容其效果“相当显著”。在绵羊身上进行的实验表明,只需在饲料中放入2%干燥的紫杉状海门冬,甲烷排放量就会减少70%。De Nys表示,正如你在做烤鸡时会撒上点香料一般,只需在饲料里加点这种红藻即可。
紫杉状海门冬之所以如此有效是因为它含有一种名为三溴甲烷(CHBr3)的化学物质,这种化学物质会干扰产生甲烷的微生物消化酶。这项科研结果为日益严重的环境问题和喜爱牛肉牛奶的大众带来了希望。满嘴甲烷味的打嗝或是通过其他不雅方式将甲烷排入大气中不仅关乎环境,也是一种对能量的浪费,这些能量本可以更好地被用于增加粮食产量。在加拿大进行的海藻实验从海边生活的牛身上观察到了可喜之事,这些牛会定期吃下被风暴带上岸边的海藻,并且比生活在内陆的牛更壮实和健康。换句话说,牛排放的甲烷越少,长出来的肉就越多。
不幸的是,海藻无法迅速解决大气甲烷过量的问题。因为我们无法获得足够的海藻。科学家经过计算发现,为澳大利亚的2900万头牛提供足够的海藻需要6万公顷的海藻养殖场;而供给美国的9200万头牛所需的海藻养殖场面积还要乘上三倍。尽管海藻养殖是一个快速增长的全球性产业,但要满足如此巨大的需求尚无能为力。
日益增加的相关法案如今将目标指向了削减牲畜排放的甲烷量。2014年,奥巴马政府通过了一项《气候行动计划》,呼吁到2020年将美国牛的甲烷排放量减少20%;今年9月,加州州长杰瑞·布朗也开始考虑牛的甲烷排放问题,认为“如果存在一种能减少牛甲烷排放的实用技术”的话,就应该大力推行。
尽管目前或许还没有这种实用的技术,但紫杉状海门冬看上去相当有希望。