Dierspoor

De methaanemissies tussen dieren kunnen verschillen. De ene dier heeft genetisch meer aanleg om methaan uit te stoten, dan de andere. Bij koeien is dit uitgebreid door de WUR onderzocht. Hieruit blijkt dat er verschillen zijn in de genetica van koeien op het gebied van emissies (‘nature’). Daarnaast zijn er mogelijkheden om het microbioom en de spijsvertering te sturen (‘nurture’). Dit noemen we het dierspoor. Het dierspoor richt zich met name op koeien.

Methaan en ammoniak

Methaan ontstaat voor een belangrijk deel in het maagdarmkanaal (vooral de pens) van herkauwers zoals rundvee. Zij ademen de methaan uit en zijn daarmee verantwoordelijk voor 60% van de methaanuitstoot uit de totale veehouderij in 2018.
Daarnaast komt methaan vrij uit mest van rundvee en varkens (ongeveer 30% van de methaanuitstoot in 2018). Bij andere dieren dan herkauwers ontstaat in mindere mate methaan in het maagdarmkanaal.
Stikstof (ammoniak) ontstaat waar mest en urine met elkaar in aanraking komen. Het is daarom zaak om urine en mest zo snel mogelijk (gescheiden) af te voeren naar de mestkelder. Hoe schoner de stal, hoe minder ammoniak daar kan ontstaan.
Dieren kunnen daarbij verschillen in hoe efficiënt ze eiwit kunnen benutten en hoeveel van de stikstof zich in de mest en de urine bevinden.
Tevens heeft het voer en het totale rantsoen (beperkt) impact op de zuurgraad (pH) van de mest en de stikstof in de mest.

Wat is er inmiddels bekend?

Methaan

Uit onderzoek blijkt dat niet alle koeien evenveel methaan uitademen. Op 12 melkveebedrijven met in totaal ruim 1.400 koeien onderzochten we de methaanuitstoot per koe per dag. Bij het bedrijf dat het slechtst scoorde, was de concentratie methaan per koe per dag ruim 3x hoger dan bij het best presterende bedrijf. Dat is goed nieuws, omdat we nu kunnen onderzoeken waar dat aan ligt.

De huidige doelen in de fokkerij hebben er al toe geleid dat melkkoeien steeds minder methaan per liter melk uitstoten. Vanaf 2025 voorzien we dat fokkerij op een lagere methaanuitstoot bij koeien mogelijk is. In de praktijk bestaan fokdoelen al uit meerdere kenmerken, waarvan minder methaanemissie er dan eentje van kan zijn. Naast de genetische aanleg wordt een deel van de verschillen in emissies bepaald door nurture, met name in de jonge fase van de koe (dus als kalf). Waarschijnlijk speelt de opfok een beslissende rol in het levenslange emissieniveau van het dier.

Ammoniak

Voor stikstof en fosfaat geldt min of meer hetzelfde. Het is bekend dat er verschillen tussen koeien zijn hoe efficiënt ze eiwit kunnen benutten en hoeveel stikstof er in de mest komt. Door uit te zoeken in hoeverre de koeien in genetische aanleg verschillen voor de uitstoot van methaan (CH₄), stikstof (N) en fosfor (P), kunnen we dit gebruiken in de fokkerij. Dat geeft de veehouder de mogelijkheid om koeien te selecteren die minder uitstoten en daarmee milieuvriendelijker zijn. De verwachting is dat ook bij andere diersoorten deze verschillen te vinden zijn.

Welke kennis mist er nog?

Het reduceren van zowel methaan als ammoniak is complex en vereist grensverleggingen in de kennis over de spijsvertering van de dieren en het rantsoen in de veehouderij. Uiteindelijk gaat het er om dat de boer handelingsperspectief krijgt voor werkbare en rendabele maatregelen. We doen daarom vervolgonderzoek bij melkveehouderijbedrijven in Nederland naar bijvoorbeeld:

Uit eerder onderzoek is bekend dat de omstandigheden invloed hebben op de samenstelling van het microbioom in de pens. Maar wat bepaalt die invloed? Daarover is nog geen overeenstemming. Gedacht wordt aan de aan- of afwezigheid van bepaalde antilichamen in het speeksel van een koe, of de aan- of aanwezigheid van bepaalde receptoren in de penswand. En is het mogelijk om het microbioom aan te passen door de koe op jonge leeftijd anders te voeren?
In hoeverre is de samenstelling van het microbioom erfelijk? En hoeveel van de verschillen in methaanemissie tussen dieren wordt verklaard door de samenstelling van het microbioom in de pens?
Wat zijn de genetische verbanden tussen methaanemissie en andere kenmerken van de koe, zoals vruchtbaarheid, gezondheid en melkproductie?
Wat is het genetische verband tussen methaanemissie en andere duurzaamheidsdoelen, zoals de mineralen-efficiëntie (stikstof en fosfaat)?
Wat zijn werkbare en rendabele oplossingen om de methaanuitstoot uit dieren te verminderen?
Metingen aan individuele koeien om vanaf ongeveer 2025 het fokken om minder methaanemissie mogelijk te maken.

Het is in ieder geval wel bekend dat dieren beter presteren indien zij in goede omstandigheden worden gehouden en er sprake is van een goede verzorging en goed diermanagement. De productie van dieren zal immers in optimale omstandigheden hoger liggen, dan als er zaken niet in orde zijn. De emissie per eenheid eindproduct (melk of vlees) is dan het laagst.

Kortom, we werken aan nieuwe kennis over basisprocessen van de spijsvertering van herkauwers en specifiek koeien. We onderzoeken het microbioom, genetica (DNA), voerconversie en de emissies door melkvee, van (ongeboren) kalf tot productieve melkkoe. Deze nieuwe inzichten moeten de veehouder handvatten bieden hoe hij/zij methaan- en ammoniakemissies kan terugdringen door diermanagement en de interactie met het voerspoor.