Emisyonlara karşı emisyon yoğunluğu: Süt çiftlikleri için karbon emisyonu hedefleri ve stratejilerin değerlendirilmesi

Tarım, toplam ABD sera gazı emisyonlarının %10'una katkıda bulunur, hayvancılık %4 ve süt ürünleri toplamın yaklaşık %1,5'ine katkıda bulunur. Tarım için birincil sera gazı emisyonları karbondioksit (CO₂), metan (CH₄) ve azot oksittir (N₂O), bunların her biri küresel ısınma üzerinde değişen güç ve etki süresine sahiptir. Tarımla ilgili emisyonların etkisini ve süresini doğru bir şekilde hesaplamak için yeni hesaplama yöntemleri ortaya çıkmaktadır ancak bu yazıda CO₂ eşdeğerlerini (CO₂e) olarak kullanacağız (CO₂ = 1 CO₂e, metan = 25 CO₂e ve nitrözoksit = 298 CO₂e). Hayvancılık sera gazı emisyonlarının ana kaynakları, rumende yem sindirimi ve gübre depolama (metan) ve mahsul üretimi (nitröz oksit) ile ilgilidir. Emisyonlar, inek, çiftlik veya bölge başına toplam sera gazı emisyonu miktarını (g CO₂e, ton CO₂e) ifade eder.

Emisyon yoğunluğu, üretilen gıdaya göre atık miktarına ilişkin bir verimlilik ölçüsü ileten, ürün birimi başına emisyon miktarıdır (0,453 kg süt başına 0,453 kg CO₂e, 0,453 kg et başına 0,453 kg CO₂e, 0,453 kg protein başına 0,453 kg CO₂e).

Hükümet ve endüstri kuruluşları, tarımsal uygulamalardan kaynaklanan sera gazı emisyonlarına ilişkin mevzuat veya şirket politikalarını yaymak için emisyonları ve/veya emisyon yoğunluğunu kullanmaktadır. AB'deki ülkelerle Küresel Metan Taahhüdü kapsamında ABD yönetimi, 2030 yılına kadar metan emisyonlarını %30 azaltma hedefi belirledi. Bu hedefe ulaşmak için atılacak adımlar, öncelikle doğal gaz endüstrisine ve çöplüklere odaklanır, ancak aynı zamanda, çiftlikte gübre depolamadan kaynaklanan metan miktarını azaltma, çiftçilere metan emisyonlarını azaltma ve karbon tutmayı artırma konusunda teşvikler sağlama ve sera gazı ölçümlerini iyileştirme hedeflerini de içerir.

ABD Süt Ürünleri İnovasyon Merkezi, süt endüstrisinin 2050 yılına kadar karbon ayak izinin nötr olması için bir hedef belirlemiştir. Bir bölge için en iyi uygulamaları, tarımın bir bölgenin karbon emisyonlarına katkısını ve diğer faktörleri dikkate almanın yanı sıra, potansiyel azaltma stratejilerinin değerlendirilmesi, şunları gerektirir: hem emisyonların hem de emisyon yoğunluğunun incelenmesi. Emisyonları azaltan ancak bir inek veya sürünün süt üretimini de azaltan bir çözüm, kabul edilebilir bir çözüm değildir. Buna karşılık, emisyon yoğunluğunu azaltan ancak bir inek veya sürüden kaynaklanan emisyonları da artıran bir çözüm, ileriye dönük en iyi yol olmayabilir.

E-CO₂'nin karbon ayak izi modelini kullanarak, laktasyon başına 22.000 pound (9.980 kg) üreten 1.000 ineğe sahip, yemin %50’sini çiftlikte yetiştiren ve çiftlikte yedek düveler yetiştiren bir model ABD çiftliği için temel karbon ayak izi hesapladık. Bu temel çizgiden, süt üretimini %10 artırmak (süt verimini artırmak) ve inek başına süt üretimini %10 artırmak ve sürü boyutunu %10 azaltmak (süt verimini sürdürmek) dahil olmak üzere çeşitli ayarlamalar yaptık (Tablo 1).

Bu örnekler, süt üretim seviyesinin emisyonlar ve emisyon yoğunluğu üzerindeki etkisini göstermektedir. Emisyonları azaltmaya çalışırken, bazı hükümetler veya kuruluşlar bunu bir çiftlikteki veya bölgedeki sığır sayısını azaltarak yapmayı savunabilir. Sığırların azaltılması emisyonları azaltırken, hayvan veya çiftlik başına süt üretimi değişmezse süt arzını da azaltacaktır. Süt üretiminde %10'luk bir artışla, emisyon yoğunluğunda %4,9'luk bir azalma ile emisyonlarda %4,6'lık bir artış gördük.

Daha yüksek verimli ineklerin daha fazla süt üretmek için, daha fazla yem tüketmeleri gerekir, daha fazla enterik metan üretir ve daha fazla gübre çıkarırlar; ancak, yukarıdaki modelde bu kaynakları kullanmada daha verimliydiler ve her bir kilo süt için daha az atık ürettiler. Çiftlikte eşit süt üretimine bakacak olursak, daha az ama daha üretken ineklerle (1000 baş'a karşı 900 baş) temel çiftlikle aynı miktarda süt elde edebiliriz ve böylece hem emisyonları hem de emisyon yoğunluğunu %9,3 oranında azaltabiliriz.

Sonuç olarak, süt tedariğini korurken veya arttırırken emisyonları azaltan bir çözüm muhtemelen en iyi seçenektir. Genetik, besleme ve yönetimdeki gelişmeler sayesinde son 75 yılda ABD'de inek başına süt üretimi ve verimlilik istikrarlı bir şekilde arttı. Daha fazla iyileştirme, mevcut süt tedarikini daha az inekle sürdürmemizi sağlayarak, sera gazı emisyonunun azalmasına ve süt sektörü için verimliliğin artmasına neden olacaktır.

Geviş getiren hayvancılık üretiminin karbon ayak izini azaltmak için başka bir strateji, karbon emisyonlarına en fazla katkıda bulunanlardan biri olan enterik metan sorununu ele almaktır. Rumende metan oluşumunu %30'a kadar azalttığını iddia eden birkaç yem katkı maddesi vardır. Enterik metanı %30 oranında inhibe eden bir yem katkı maddesinin uygulanmasının, süt üretimini değiştirmeden hem emisyonlarda (%-9.7) hem de emisyon yoğunluğunda (%-9.8) bir azalma sağlayacağını görüyoruz (Tablo 2).

Bir metan inhibitörü kullanılması nedeniyle emisyonlarda ve emisyon yoğunluğunda öngörülen azalma, daha az, daha üretken ineklerle süt tedariğini sürdürmek için öngörülenle benzerlik gösterir. Bu, doğrudan metan azaltımını değerlendirirken dikkate alınması gereken önemli bir noktadır; enterik metanı azaltmak için süt üretiminden fedakârlık ediyorsak, istenen net değişimi alamayabiliriz.

Bir metan inhibitörü (enterik metanda %30 azalma) kullandığımızda ve daha az inekle süt tedarikini sürdürdüğümüzde (inek başına sütte %10 artış ve sürü büyüklüğünde %10 azalma), emisyonlarda daha da büyük bir azalma (%-18.1 ) ve emisyon yoğunluğu (%-18.1) sağlayabiliriz. Çiftlik üretimini ve verimliliğini artıran istifleme stratejileri ile birlikte doğrudan metan emisyonlarını azaltan stratejiler, karbon emisyonlarını azaltma yolunda ilerlemeler sağlamak için genel çiftlik emisyonlarında daha fazla düşüş sağlayacaktır.

Hayvancılıktan kaynaklanan sera gazı emisyonlarını azaltmak için hedefler belirleyen hükümet ve endüstri grupları nedeniyle, tek bir çiftliğin etkisini ölçebilmek ve çiftlikteki değişikliklerin emisyonları nasıl değiştireceğini tahmin edebilmek önemlidir. Genel olarak, daha az süt üreten bir inek, daha çok süt üreten bir inekten daha düşük emisyona sahip olacaktır. Bununla birlikte, daha çok süt üreten bir inek, daha yüksek verimlilik ve birim süt başına daha az atık nedeniyle, daha az süt üreten bir inekten daha düşük emisyon yoğunluğuna sahip olacaktır. Emisyonları azaltmak isteyen bazı gruplar, süt üretimi üzerindeki etkisi ne olursa olsun daha az inek ve çiftliği savunarak, sürü büyüklüğüne ve çiftlik sayılarına odaklanacaktır.

Tarım grupları, genel emisyonlar hala artarken, artan süt üretimiyle sonuçlanan iyileştirilmiş uygulamalarla daha düşük emisyon yoğunluğuna işaret etmektedir. En iyi çözüm, iki stratejinin dengelenmesinde yatmaktadır, ancak aynı zamanda mahsul yönetimi, hayvan besleme, genetik, üreme ve doğurganlık ve sağlık dahil olmak üzere çiftçilik uygulamalarının hayvan üretkenliğini ve verimliliğini nasıl etkilediğini de göz önünde bulundurmalıdır.