Às vezes, o cientista leiteiro Michel Wattiaux aborda sua pesquisa como um policial em uma parada de trânsito. Ele usa um analisador de respiração para verificar se há produtos problemáticos de fermentação.

Última primavera, o pesquisador da Universidade de Wisconsin-Madison começou a usar um dispositivo especializado para medir o metano sendo exalado ou arrotado por um grupo de Holsteins e Jerseys. Foi o primeiro passo em um estudo em andamento por cientistas leiteiros, engenheiros e agrônomos para ver como a raça de uma vaca e o consumo de forragem afetam os gases de efeito estufa gerados por seu intestino e esterco.

Gases de efeito estufa, que se acumulam na atmosfera e prendem a radiação do sol, são um grande problema para a indústria de laticínios. O metano é uma preocupação porque é particularmente potente - ele retém cerca de 30 vezes mais radiação do que o dióxido de carbono - e uma vaca gera uma grande quantidade dele em seu rúmen, a enorme câmara estomacal onde os micróbios fermentam até 200 libras. de material vegetal. Também preocupante é o óxido nitroso, outro potente gás de efeito estufa que é emitido do estrume durante o armazenamento e depois de espalhado no campo.

A indústria de laticínios dos EUA estabeleceu uma meta de reduzir suas emissões de gases de efeito estufa em 25 por cento até o ano 2020, e os pesquisadores da UW – Madison estão ajudando a identificar estratégias para fazer isso.

A amostragem do hálito das vacas foi o primeiro de uma sequência de experimentos projetados para medir as emissões de gases de efeito estufa em três pontos críticos:do hálito da vaca, de seu estrume durante o armazenamento, e do campo onde seu estrume é espalhado. Os pesquisadores estão observando como três variáveis ​​- raça de vaca, tipo de silagem alimentada, e os níveis relativos de forragem na dieta - afetam as emissões de gases de efeito estufa em cada ponto.

Embora as versões de cada um desses experimentos tenham sido feitas de forma autônoma no campus UW – Madison, Wattiaux diz que esta é a primeira vez que os três foram integrados para que as emissões provenientes de uma vaca e seu estrume possam ser rastreadas do celeiro para o armazenamento de esterco e para o campo.

“Esta é a primeira vez que fazemos a parte da nutrição, a parte de armazenamento de esterco e a parte de aplicação em campo sequencialmente, e, em seguida, reunir tudo para dar à indústria de laticínios de Wisconsin um número sólido de quanto metano e óxido nitroso saem de suas fazendas dependendo da raça, o tipo de dieta e a quantidade de forragem na dieta, " ele diz.

Para a primeira experiência, que começou em junho e durou quatro meses, pesquisadores alimentaram 24 Holsteins and Jerseys com uma ração que incluía silagem de alfafa ou silagem de milho, as duas forragens primárias alimentadas em fazendas leiteiras de Wisconsin, junto com alguns grãos. Algumas vacas foram alimentadas com altos níveis de forragem em relação aos grãos, enquanto outros obtiveram menos silagem e mais grãos. Os pesquisadores amostraram periodicamente a respiração exalada de cada vaca usando o sistema GreenFeed, uma ferramenta analítica projetada para determinar a emissão diária de metano.

"Deixa cair um pouco de ração doce para convencê-la a enfiar o nariz nele, "Wattiaux explica." O equipamento suga o ar, mede o fluxo de ar, mede a concentração de metano e, em seguida, estima a quantidade de metano. "

No segundo experimento, o esterco das vacas foi coletado e mantido em barris por dois meses para simular o armazenamento de esterco em uma fazenda de gado leiteiro. O estudante de graduação Elias Uddin colaborou com a professora de engenharia de sistemas biológicos Rebecca Larson para medir as emissões de metano e óxido nitroso de cada barril por 60 dias.

O terceiro experimento começou no final de outubro para simular o espalhamento de esterco pós-colheita típico de muitas fazendas de Wisconsin. Os pesquisadores aplicaram o estrume armazenado em 24 parcelas de campo na Estação de Pesquisa Agrícola de Arlington. Sob a supervisão dos agrônomos Greg Sandford e Randy Jackson, uma equipe de estudantes começou a monitorar as emissões das parcelas no outono passado e irá retomar nesta primavera.

Wattiaux acredita que as descobertas desta pesquisa serão úteis para cientistas que criam modelos de decisão de toda a fazenda que os produtores usam para prever o resultado de várias práticas de manejo. Ele o compara a softwares como o SnapPlus de Wisconsin, que os agricultores usam para minimizar a perda de solo e nutrientes de seus campos.

"No SnapPlus, você fornece as características do campo, como localização e declive e práticas de manejo de safra, e o modelo dá o seu 'T', sua perda tolerável de solo, então você pode ter certeza de ficar abaixo disso, "diz ele." Acho que estamos indo na mesma direção com esta pesquisa. Um modelo pode calcular um nível tolerável de emissões de gases de efeito estufa e fornecer informações sobre como ficar abaixo desse total, adotando novas técnicas no campo, novas técnicas de armazenamento e novas técnicas de alimentação. "