Unerwarteterweise kann „Rülpsen und Furzen“ auch die Kohlenstoffemissionen beeinflussen

Was sind Bullenfurze und warum sollten wir sie sammeln?

Kühe sind Pflanzenfresser. Um Nährstoffe wie Zellulose und Lignin in Pflanzen und ballaststoffreichen Futtermitteln aufzuspalten, nutzen sie vier Magenkammern: Pansen, Netzmagen, Blättermagen und Labmagen, um die Nahrung wiederzukäuen und vollständig zu verdauen. Beim Wiederkäuen befördern Kühe die Nahrung, die ihren Magen erreicht hat, zum zweiten Mal zurück ins Maul, wodurch die unverdauten Pflanzenteile wieder in den Magen gelangen und die vollständige Zersetzung der Nahrung gefördert wird.

Für Kühe ist es immer noch schwierig, die Nährstoffe der Pflanzen durch mechanisches Kauen vollständig aufzunehmen. Hier müssen wir jedermanns gute Freunde erwähnen – Mikroorganismen. Im Magen einer Kuh gibt es mehr als 400 Arten von Mikroorganismen, von denen die meisten im Pansen, dem größten Magen der Kuh, parasitieren.

Nach der Zersetzung durch Mikroorganismen gelangt das Futter durch Wiederkäuen wieder in das Maul der Kuh. Nachdem es von der Kuh erneut gekaut wurde, gelangt es in den Netzmagen, den Blättermagen und schließlich in den Labmagen der Kuh. Die Funktion des Labmagens ähnelt der des menschlichen Magens und er sondert Magensäure ab. Allerdings ist der Säuregehalt der Magensäure nicht sehr hoch und sie kann nur wenige säureunverträgliche Mikroorganismen abtöten. Danach passiert die Nahrung das Verdauungssystem und wird aus dem Körper ausgeschieden.

Der Pansen ist sozusagen die Futterverarbeitungsfabrik unter den vier Magenkammern, in der 70 bis 85 % der verdaulichen Stoffe und 50 % der Rohfasern im Futter verdaut werden. Das Futter wird im Pansen unter der Einwirkung verschiedener Mikroorganismen wie Bakterien, Methanogenen, Pilzen und Protozoen vollständig zersetzt und fermentiert, wobei Gase entstehen. Die Hauptbestandteile sind: Kohlendioxid, Methan, Wasserstoff und Stickstoff. Diese Gase können von Tieren nicht verwendet werden und werden in Form von Rülpsern und Fürzen aus dem Körper ausgeschieden. Methan und Kohlendioxid sind beides wichtige Treibhausgase, die zur globalen Erwärmung führen.

Haben kluge Leser nach der Lektüre die Frage verstanden, die am Anfang dieses Artikels offen gelassen wurde? Der „Kuhfurz-Auffangbeutel“ ist ein „maßgeschneidertes“ Gerät, das verhindern soll, dass die Methan- und Kohlendioxidgase aus den Rülpsern und Fürzen von Kühen in die Luft gelangen. Der Züchter installiert eine rote Plastikbox auf dem Rücken der Kuh und verbindet sie mit einem Schlauch, der in den Magen der Kuh eingeführt wird, um die durch Rülpsen und Fürze der Kuh abgegebenen Gase aufzufangen. Dieser „Kuhfurzbeutel“ kann bis zu 300 Liter Methan auffangen. Forscher können dieses Methan in „Erdgas“ umwandeln und es als Kraftstoff verwenden, der ein Auto bis zu 24 Stunden lang antreiben kann. Dieses Gerät befindet sich jedoch noch in der Forschungsphase und wurde noch nicht im großen Maßstab eingesetzt.

Einige Freunde haben angesichts dessen möglicherweise eine neue Frage. Es gibt viele Wiederkäuer. Geben sie alle Treibhausgase ab? Ja, Untersuchungen zufolge enthalten auch die Fürze von Wiederkäuern wie Kühen, Schafen und Hirschen Treibhausgase, die Menge ist jedoch relativ geringer.

Kuhrülpser verdienen mehr Aufmerksamkeit!

Tatsächlich ist Kohlendioxid die erste Reaktion aller, wenn es um Treibhausgase geht. Kohlendioxid ist tatsächlich das am häufigsten emittierte Treibhausgas. Obwohl die Gesamtmenge an Methan weitaus geringer ist als die Gesamtmenge an Kohlendioxid in der Atmosphäre, ist das Treibhauseffektpotenzial jedes einzelnen Methanmoleküls 25-mal so hoch wie das von Kohlendioxid. Das sogenannte Treibhauspotenzial ist eigentlich eine Kennzahl, die allgemein den Treibhauseffekt angibt, den verschiedene Treibhausgase bezogen auf Kohlendioxid innerhalb von 100 Jahren verursachen können. Dies hängt hauptsächlich von der Fähigkeit der Chemikalie ab, Infrarotlicht zu absorbieren, und von ihrer Lebensdauer in der Atmosphäre. Methan besitzt nicht nur eine starke Fähigkeit zur Absorption von Infrarotstrahlen, sondern hat auch eine lange Lebensdauer in der Atmosphäre und verbleibt im Allgemeinen 9–15 Jahre in der Luft.

Tatsächlich stammen 90 bis 95 % des von Kühen freigesetzten Methangases aus dem Maul, während die anderen 5 bis 10 % in Form von Kot und Fürzen freigesetzt werden. Mit anderen Worten: Wenn es um die Entstehung des Treibhauseffekts geht, sind Kuhrülpser weitaus wirkungsvoller als Kuhfurze.

Welches ist stärker im Treibhausgasausstoß?

Im Vergleich zu Methan aus fossilen Brennstoffen ist Methan aus der Viehzucht selbst Teil des Kohlenstoffkreislaufs der Erde. Nachdem das von Rindern gefressene Gras im Pansen fermentiert wurde, wird es in etwa 10 bis 20 Jahren in Wasser und Kohlendioxid zersetzt und von den Pflanzen durch Photosynthese wieder aufgenommen, wodurch der Kohlenstoffkreislauf geschlossen wird. Bei diesem Vorgang entstehen keine zusätzlichen Kohlenstoffemissionen.

Durch Methan aus der Kraftstoffindustrie wird gespeicherter Kohlenstoff freigesetzt. Daher müssen die Methanemissionen aus der Kraftstoffindustrie im Vergleich zur Tierhaltung dringender angegangen werden. Obwohl wir keine Angst vor Kühen haben müssen, können wirksame Maßnahmen zur Reduzierung der Methanemissionen von Wiederkäuern nicht länger ignoriert werden.

So reduzieren wir den CO2-Ausstoß!

Studien haben ergeben, dass es drei Hauptwege gibt, die Methanproduktion bei Wiederkäuern zu reduzieren: Erstens die Verringerung der Anzahl der Methanogene, zweitens die Konkurrenz um H2 und die Umwandlung von H2 in andere Substanzen und drittens die Verringerung der Aktivität von Enzymen im Methanproduktionsprozess. Alle drei Kanäle können ernährungsbedingt reguliert werden. Im Hinblick auf die ernährungsbedingte Regulierung der Methanproduktion kann die Menge des produzierten Methans durch eine Änderung der Ernährungsart, eine Anpassung des Verhältnisses von Kraftfutter zu Raufutter in der Ernährung oder des Energie-Protein-Verhältnisses, eine Kontrolle der Futteraufnahme des Tieres, die Zugabe verschiedener Futterzusätze zum Futter oder eine Anpassung des Pansen-pH-Werts durch Zugabe chemischer Substanzen usw. reduziert und so die Stoffwechsel- und Umwandlungswege reduziert werden.

Im Jahr 2020 erklärte Generalsekretär Xi Jinping bei der Generaldebatte der 75. Generalversammlung der Vereinten Nationen, dass mein Land danach streben werde, seine Kohlendioxidemissionen vor 2030 zu erreichen und vor 2060 CO2-Neutralität zu erreichen. Um dieses Ziel zu erreichen, nimmt mein Land seit 2005 am internationalen Emissionshandelsmarkt teil. Bis zum 31. Dezember 2020 beliefen sich die acht Spot-Transaktionen mit Emissionshandelsquoten im Pilotprogramm einschließlich der später beigetretenen Provinz Fujian auf insgesamt 445 Millionen Tonnen, mit einem Transaktionsvolumen von 10,431 Milliarden Yuan und einem Transaktionspreis von 23,5 Yuan pro Tonne. Hinzu kommen die national zertifizierten freiwilligen Emissionsreduktionen (CCER) mit einem Gesamttransaktionsvolumen von 268 Millionen Tonnen.

Darüber hinaus wird mein Land die Optimierung und Anpassung der Industriestruktur weiterhin energisch vorantreiben, den Aufbau eines sauberen, kohlenstoffarmen, sicheren und effizienten Energiesystems beschleunigen, die Kohlenstoffbindungskapazität der Ökosysteme konsolidieren und verbessern und die umfassende grüne Transformation der Wirtschaft und Gesellschaft umfassend beschleunigen.

Jeder von uns kann etwas zur Reduzierung der Kohlendioxidemissionen beitragen. Ohne den Lebensstandard zu senken, besteht für die Bewohner noch immer ein enormes Einsparpotenzial bei der täglichen Energie. Energieeinsparung in Haushalten, im Transportwesen und bei Haushaltsgeräten ist ein Bereich unseres täglichen Lebens. Wie praktizieren Sie in Ihrem täglichen Leben Energieeinsparung und Emissionsreduzierung? Hinterlassen Sie gerne eine Nachricht im Kommentarbereich zur Diskussion!

Kreativteam: New Media Team des China Science and Technology Museum

Rezensionsexperte: Ji Shi, ein Beobachter auf dem Gebiet des Lebens und ein bekannter populärwissenschaftlicher Autor zum Thema Biologie

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