彼らの絶え間ないげっぷは、地球温暖化の原因となるメタンを大気中に放出します。しかし、ガスを排出する海藻を与えればそれで済むというわけではありません。
カリフォルニア大学デービス校提供
WIREDに掲載されているすべての製品は、編集者が独自に選定したものです。ただし、小売店やリンクを経由した製品購入から報酬を受け取る場合があります。詳細はこちらをご覧ください。
牛舎は蒸し暑い朝。牛たちが餌を食べに来る長い屋外構造物の陰でさえ、暑さはこたえられない。普通の農場では牛たちは餌槽の周りに集まるが、ここカリフォルニア大学デービス校では、牛たちは特別な青い容器から餌を与えている。この容器は、牛がいつ、どれだけ食べたかを検出する。まるでウェイトウォッチャーのようだ。ただ、ここの研究者たちは牛の体重よりも、げっぷの量に興味を持っている。
動物学者のフランク・ミトロエナー氏が、私を別の種類の給餌器へと案内してくれた。まるで小型の木材チッパーと見間違えそうなものだ。彼は、牛が頭を突っ込んだことを感知すると機械から放出されるアルファルファのペレットを一掴みした。「牛たちにとってはキャンディーみたいなものなんです」とミトロエナー氏は言う。私が機械に頭を突っ込むと、ミトロエナー氏は中の小さな金属管を指差した。「このプローブは牛が吐き出すメタンガスを測定します。この研究で使われているすべての牛は3時間ごとに測定しています」
牛は深刻な温室効果ガス排出問題を抱えています。硬い植物質を消化するために、牛の巨大な胃は発酵槽のような役割を果たしています。牛の胃の中には、セルロースを分解して揮発性脂肪酸を生成するメタン生成菌が大量に生息しており、牛はそれを肉や乳に変えます。しかし、このメタン生成菌はメタンも生成します。メタンとは、分子が振動して赤外線を吸収するため、二酸化炭素の80倍もの強力な温室効果ガスです。このメタン生成菌は熱を吸収するため、地球温暖化がさらに進むことになります。
「メタンは、反芻動物がセルロースを消化できるという独特の能力から生じる副産物、いわば意図せぬ結果です」とミトロエナー氏は言う。しかし、牛が食べられるからといって、それが容易なわけではない。牛が食べる植物は栄養価が低いため、牛は生きていくために大量の食物を摂取し、定期的に4つの胃から吐き出して再び反芻する必要がある。これは「反芻」と呼ばれる。これが絶え間ないげっぷ、科学者の言葉を借りれば腸管排出につながるのだ。
では、これらのげっぷの数を世界の膨大な牛の頭数で割ってみてください。人類の尽きることのない牛肉と牛乳への欲求を満たすため、今や10億頭もの牛が地球上で放牧されています。9月に国際研究チームがNature Food誌に発表した論文によると、世界の食料システムが総温室効果ガス排出量の35%という驚異的な割合を占めていることが明らかになりました。牛肉は食料排出量の4分の1を占め、さらに8%は牛乳生産によるものです。
しかし、メタンは大気中で10年ほどしか持続しないのに対し、二酸化炭素は何世紀も持続します。もし科学者が牛のげっぷを抑える方法を見つけ出せれば、排出量は大幅に削減され、気候への影響はほぼ即座に現れるでしょう。そこでミトロエナー氏らの研究者たちは、海藻やニンニク、さらにはコリアンダーシードなどの植物由来のエッセンシャルオイルといった食品添加物を用いて、例えばメタンを生成する酵素を阻害するなど、様々な方法で動物の腸内環境を変化させる実験を行っています。また、腸内でメタンを吸収するバイオチャー（木炭）も研究しています。
だからこそ、ミトロエナー氏は牛の飼料を定量化するために、これほどの努力を惜しまない。ハイテクな飼槽とおやつを配給するメタン検出器を用いることで、特定の技術が腸管からの排出をどの程度削減できるかを示すことができるのだ。「添加物の種類にもよりますが、腸管からの排出を10～50%削減できることが分かりました。これは驚くべきことです」とミトロエナー氏は語る。
カリフォルニア大学デービス校提供
今年初め、カリフォルニア大学デービス校の同僚で動物科学者のエルミアス・ケブレアブ氏を共同率いる研究チームが、海藻添加物によってガス発生量が最大82%削減されることを示す研究を発表しました。しかし、他の添加物を試験した科学者による研究では、その効果は低いことが示されています。ワーゲニンゲン大学と研究機関が2019年に実施した、有機化合物3-ニトロオキシプロパノ（3-NOP）を対象とした研究では、最大50%の削減効果が見られました。英国とスイスの研究者による研究では、精油混合物であるアゴリンがメタン発生量をわずか6%削減したことがわかりました。ニュージーランドでは、タンニンを与えられた牛で13%の削減が見られました。
そして、世界中の10億頭の牛に飼料添加物を展開するという構想は、いくつかの物流上の課題に直面している。「真実としては、海藻の利点は、牛のメタン排出を削減する能力と、問題の大きさに合わせて拡大する可能性の両方において、はるかに限られている可能性が高い」と、研究者のマシュー・ハイエクとヤン・ドゥトキエヴィッチは今年初めにWIREDに書いている。彼らは、牛が最も多くのメタンを排出するのは、牧草地で草をはみ、消化しにくい草を食べているときだと指摘した。ほとんどの牛はそこで生涯の大半を過ごす。牛は、屠殺のために太らされる最後の数か月間だけ、飼料に添加物を加えるのが容易な肥育場で飼育されている。研究者たちは、牛が肥育場で飼育されているその数か月間に、生涯のメタンのわずか11パーセントをげっぷすると推定している。
地球は温暖化し、天候は悪化しています。地球の破壊を止めるために人類ができること、知っておくべきことをすべてご紹介します。
ミトロエナー氏も、それが問題だと認めている。「課題は、飼葉桶で餌を与えられていない放し飼いの牛にこれらの栄養素を投与することです」と彼は言う。「一つの方法としては、塩舐めか、あるいは飲料水に混ぜるといった方法があります。また、これらの有効成分を徐放性のボーラス剤に詰めて牛の胃に投与する研究も進行中です。」
彼は副作用も避けたいと考えている。「排出量削減率を上げれば上げるほど、意図しない結果に遭遇する可能性が高くなります」と彼は言う。例えば、研究者たちは添加物が成長に影響を与えていないことを確認するために、動物の体重を追跡する必要がある。また、嗜好性も考慮する必要がある。牛はニンニクのような味のする餌を好まないかもしれない。あるいは、牛のげっぷは減るかもしれないが、牛乳の味が変になる可能性もある。「ちょうど良いバランスを見つけなければならないのです」と彼は言う。
経済発展途上国の農家は、副作用を引き起こす可能性のあるものを家畜に与えることに特に躊躇するかもしれない。「こうした添加物を与えることに経済的なインセンティブがある限り、先進国の農家や牧場主はそれを受け入れる可能性が高い」とミトロエナー氏は言う。「アフリカやアジアのような地域では、メタンを削減するのははるかに困難だろう。」
一方、ケブレアブ氏はベトナムやエチオピアといった国の農業当局と協力し、農家にとってより緊急性の高い課題、つまり生産性向上に取り組んでいます。乳牛や肉牛の生産量を増やすことで、農家はより少ない頭数で同等の利益を得ることができるため、二酸化炭素排出量の削減につながります。
写真：グレゴリー・ウルキアガ／カリフォルニア大学デービス校
これはすでにアメリカで起きている。牛の頭数は減少しているにもかかわらず、牛肉と乳製品の生産量は増加している。アメリカの牛肉消費量はほぼ横ばいである一方、乳製品の消費量は豆乳やアーモンドミルクといった代替乳製品の台頭により着実に減少している。しかし、繁殖、獣医学、栄養学の進歩により牛の生産性が向上したため、牛の頭数は縮小している。
「1頭の牛が、50年前に2頭、3頭、あるいは4頭が生産していたものを、今では生産しています」とケブレアブ氏は言う。「そのため、牛乳1キログラムあたりの炭素排出量は、実に約45%も削減されているのです」。1頭の牛が生産する牛乳の量が大幅に増えたため、必要な牛の頭数は以前ほど多くない。そして、こうした増加は農作物の収穫量の増加とも一致しているため、1エーカーの土地で生産できる牛の飼料量も増加している。（この面積は決して小さくない。アメリカ合衆国本土の土地の41%が家畜の飼料として利用されており、6億5,400万エーカーが牧草地、1億2,700万エーカーが飼料生産に利用されている。）
対照的に、低所得国では生産性が依然として低いとケブレアブ氏は言う。「牛1頭は1日に4～5リットルの牛乳を生産しますが、私たちの群れでは平均40リットルです。」発展途上国の生産性を向上させるため、ケブレアブ氏は特定の牛の品種に最適な飼料配合を決定するソフトウェアの開発に取り組んでいる。
牛の生産性を高めることは、別の排出問題の解決にも役立つだろう。牛の頭数が減れば、放牧地として開墾しなければならない土地も少なくなるからだ。例えばブラジルでは、牧場主たちが牛の飼育場所を確保するためにアマゾンの熱帯雨林の広大な土地を焼き払っている。NGOのグローバル・ウィットネスが昨年行った調査によると、アマゾンのたった一つの州だけで、3年間で牛肉会社がフットボール場2万個分に相当する違法な森林伐採に関与した牧場から牛を購入していたことが明らかになった。「こうした森林破壊によって二酸化炭素が大気中に放出される」と、ネイチャー・フード誌に掲載された論文の共著者であるイリノイ大学の気候科学者アトゥール・ジェインは言う。さらに、牛用の穀物を栽培するには土地を耕す必要がある。「土壌は二酸化炭素の主要な貯蔵庫の一つなので、これも土壌からの炭素放出につながる」とジェインは言う。
私たち全員が肉や牛乳の消費量を減らせば、問題はもっと簡単に解決できるのではないか、とあなたは考えているかもしれません。答えは、できる人もいれば、できない人もいます。アメリカには、インポッシブルバーガーのような代替タンパク質が豊富にあります。（代替タンパク質産業を推進するグッドフード・インスティテュートの最近の分析によると、植物由来の肉の生産では、通常の肉に比べて、土地の使用量と水の使用量がそれぞれ47～99%、72～99%、温室効果ガスの排出量が30～90%削減されています。）しかし、世界中の多くの人々にとって、牛は単なる食料以上の存在です。牛は、タンパク質や鉄分などの栄養素の重要な供給源としてだけでなく、使役動物や一種の通貨として、資産になり得るのです。
中流階級に上がる人が増えるにつれて、世界的に肉の需要は増加するでしょう。タウソン大学の公衆衛生科学者、ジリアン・フライ氏は、先進国の人々はバランスを取るために、もっと頻繁に肉を控えるべきだと述べています。「だからこそ、食生活を植物性食品にシフトすることがますます急務となっています。100%ではなく、植物性食品にシフトすることで、基本的なニーズと健康を満たすための食料が不足している人々が、その食料にアクセスできるようになるのです」とフライ氏は言います。「地球には、アメリカ人のような食生活を送る世界中の人々を支えるだけの資源がないことは、ずっと以前から分かっていました。」
ミトロエナー氏は、これが最も効率的な方法だとは考えていない。代替タンパク質の市場シェアは、長年の誇大宣伝にもかかわらず、依然として小さいと彼は言う。「これらをすべて考慮すると、米国における動物由来食品の生産も消費も、輸送、電力、セメントといった化石燃料セクターが果たしている役割には遠く及ばない。これらのセクターは、米国の二酸化炭素排出量の80%を占めている」とミトロエナー氏は言う。「畜産に関してはできる限りのことをするが、現実を見よう。無視できない問題、それは化石燃料だ」。
一方、フライ氏は、メタン削減効果のある飼料添加物を、現状維持の食料システムを支えるために使うことには危険性があると考えている。添加物は排出量を削減するかもしれないが、牧場主が牛のために森林を伐採しているという事実は変わらない。「肉への需要、特に牛の生産量の増加が、森林破壊の大きな要因です」とフライ氏は言う。「そして、飼料に海藻を添加することで、気候への影響を逆転させる方法はないのです」
彼女は、食肉・乳製品業界が他の変化よりも添加物を選ぶのではないかと懸念している。「もし業界がメタン排出量削減という一つの戦略を掲げることができれば、それは人々の目を、対処すべき複数の大きな問題から逸らすための格好の武器となるのです」と彼女は続ける。
言ってみれば、大げさな話です。
WIREDのその他の素晴らしい記事
- 📩 テクノロジー、科学などの最新情報: ニュースレターを購読しましょう!
- レインブーツ、潮の流れ、そして行方不明の少年の捜索
- イベルメクチンに関するより良いデータがついに登場
- 深刻な太陽嵐は「インターネットの終末」を引き起こす可能性がある
- ニューヨーク市は21世紀の嵐に備えて建設されたわけではない
- いつまでも遊べるPCゲーム9選
- 👁️ 新しいデータベースで、これまでにないAIを探索しましょう
- 🎮 WIRED Games: 最新のヒントやレビューなどを入手
- 🏃🏽♀️ 健康になるための最高のツールをお探しですか？ギアチームが選んだ最高のフィットネストラッカー、ランニングギア（シューズとソックスを含む）、最高のヘッドフォンをご覧ください
