เลี้ยงวัวบนชายฝั่ง

เรียบเรียงจาก Drawdown: The Most Comprehensive Plan Ever Proposed to Reverse Global Warming by  Paul Hawken  (Editor)

ตั้งแต่กรีกโบราณจนถึงไอซ์แลนด์ สาหร่ายทะเลถูกใช้เป็นอาหารเลี้ยงสัตว์มานานหลายพันปี โดยเฉพาะในช่วงฤดูหนาวเมื่ออาหารสัตว์ตามธรรมชาติมีจำกัด เกษตรกรเลี้ยงสัตว์และชาวปศุสัตว์สังเกตมานานแล้วว่าสาหร่ายมีผลช่วยให้สัตว์เลี้ยงอ้วนท้วนขึ้น ในปัจจุบัน บนเกาะปรินซ์เอ็ดเวิร์ด (Prince Edward Island) ประเทศแคนาดา โจ ดอร์แกน (Joe Dorgan) เกษตรกรผู้เลี้ยงโคนมพบว่า วัวที่เลี้ยงใกล้ชายฝั่งมีสุขภาพดีกว่าและผลิตนมได้มากกว่าวัวที่เลี้ยงอยู่ลึกเข้าไปในแผ่นดิน เขาจึงเริ่มเก็บสาหร่ายทะเลที่ถูกพัดขึ้นฝั่งจากพายุเพื่อนำมาเป็นอาหารให้สัตว์ทั้งหมดของเขา ไม่นานนัก ดอร์แกนก็ตระหนักว่า นี่อาจเป็นโอกาสทางธุรกิจ หากเขาสามารถทำให้สาหร่ายที่ใช้เลี้ยงสัตว์ได้รับการอนุมัติให้จำหน่ายได้ นักวิจัย ร็อบ คินลีย์ (Rob Kinley) เข้ามาช่วยทำการทดสอบที่จำเป็น และพบว่าสาหร่ายช่วยให้ระบบย่อยอาหารของวัวมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยปกติแล้ว วัวจะปล่อยก๊าซมีเทนออกมาเป็นของเสียจากกระบวนการย่อยอาหาร แต่เมื่อกินสาหร่ายของดอร์แกน การปล่อยก๊าซมีเทนลดลง 12% ทำให้พลังงานที่เคยสูญเสียไปกับการผลิตมีเทนถูกเปลี่ยนไปใช้ในการผลิตนมแทน เมื่อสังเกตผลลัพธ์จากสาหร่ายทะเลที่ถูกพัดขึ้นฝั่ง คินลีย์จึงเริ่มสงสัยว่า มีสาหร่ายชนิดอื่นหรือไม่ที่สามารถลดการผลิตก๊าซมีเทนจากวัวได้ดียิ่งขึ้น

วัวเป็นสัตว์ในกลุ่มสัตว์เคี้ยวเอื้อง (Ruminants) ซึ่งได้ชื่อนี้จากกระเพาะรูเมน (Rumen) ซึ่งเป็นกระเพาะอาหารส่วนหนึ่งที่สัตว์เหล่านี้มีร่วมกัน ในรูเมน อาหารที่เคี้ยวเข้าไปจะถูกย่อยโดยแบคทีเรีย จากนั้นจะถูกเรอขึ้นมาเป็นก้อนอาหาร (Cud) เพื่อเคี้ยวและกลืนลงไปใหม่ กระบวนการย่อยอาหารที่อาศัยแบคทีเรียนี้ทำให้วัว แกะ แพะ และควายสามารถย่อยอาหารที่มีเซลลูโลสสูง เช่น หญ้า ได้ แต่ผลพลอยได้คือ การปล่อยก๊าซมีเทนออกจากร่างกายทั้งสองทาง—โดย 90% ออกมาทางเรอ เมื่อรวมกันทั่วโลก ก๊าซมีเทนจากสัตว์เคี้ยวเอื้องเหล่านี้คิดเป็น 39% ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากภาคปศุสัตว์ทั้งหมด และคิดเป็นหนึ่งในสี่ของการปล่อยก๊าซมีเทนทั่วโลก ในออสเตรเลีย ก๊าซมีเทนที่เกิดจากปศุสัตว์ของประเทศคิดเป็นเกือบ 10% ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั้งหมด เนื่องจากลักษณะทางกายวิภาคของสัตว์เคี้ยวเอื้อง กระบวนการย่อยอาหารของพวกมันจำเป็นต้องใช้การหมักในทางเดินอาหาร (Enteric Fermentation) อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่จากการค้นพบของร็อบ คินลีย์ (Rob Kinley) บนเกาะปรินซ์เอ็ดเวิร์ด แสดงให้เห็นว่า กระบวนการนี้อาจไม่ได้จำเป็นต้องผลิตก๊าซมีเทนในปริมาณมากเสมอไป

ที่ศูนย์วิจัยในรัฐควีนส์แลนด์เหนือ ประเทศออสเตรเลีย ร็อบ คินลีย์ (Rob Kinley) ได้ร่วมมือกับทีมนักวิจัยด้านสาหร่ายทะเลและโภชนาการของสัตว์เคี้ยวเอื้องเพื่อทดสอบสาหร่ายทะเลหลากหลายสายพันธุ์โดยนำมาผสมกับอาหารสัตว์ในกระเพาะวัวจำลอง ซึ่งทำหน้าที่คล้ายถังหมักขนาดเล็ก นักวิจัยพบว่าสาหร่ายบางชนิดสามารถลดการผลิตก๊าซมีเทนได้ หากใช้ในปริมาณมาก แต่ผลลัพธ์ที่น่าทึ่งที่สุดมาจาก Asparagopsis taxiformis ซึ่งเป็นสาหร่ายสีแดงชนิดหนึ่งที่เติบโตในน่านน้ำอุ่นทั่วโลก บางแห่งเป็นสายพันธุ์พื้นเมือง ขณะที่บางแห่งกลายเป็นสายพันธุ์รุกรานรวมถึงในน่านน้ำนอกชายฝั่งควีนส์แลนด์ เมื่อนักวิจัยได้รับผลการทดลอง พวกเขาแทบไม่เชื่อสายตาตัวเองและสงสัยว่าเครื่องมืออาจมีปัญหาเพราะในกระเพาะวัวจำลอง Asparagopsis taxiformis สามารถลดการผลิตก๊าซมีเทนได้ถึง 99%—และใช้ปริมาณเพียง 2% ของอาหารสัตว์ทั้งหมดเท่านั้น เมื่อนำไปทดสอบกับแกะที่มีชีวิตในปริมาณเดียวกัน การปล่อยก๊าซมีเทนลดลง 70–80% อย่างไรก็ตาม การทดลองในวัวที่มีชีวิตยังไม่ได้ดำเนินการ

Asparagopsis taxiformis มีสารประกอบสำคัญที่เรียกว่าโบรโมฟอร์ม (Bromoform) ในกระบวนการย่อยอาหารของสัตว์เคี้ยวเอื้อง แบคทีเรียในกระเพาะหมัก (rumen) มักใช้เอนไซม์ที่สร้างก๊าซมีเทนเป็นของเสีย แต่โบรโมฟอร์มทำปฏิกิริยากับวิตามิน B12 และขัดขวางกระบวนการนี้ ในกรณีที่ไม่มี Asparagopsis taxiformis และโบรโมฟอร์ม สัตว์เคี้ยวเอื้องจะสูญเสียพลังงานจากอาหารไปกับการปล่อยก๊าซมีเทนในปริมาณ 2-15% (โดยค่าที่แน่นอนขึ้นอยู่กับอาหารที่กิน) เช่นเดียวกับของเสียอื่น ๆ ก๊าซมีเทนสะท้อนถึงความไม่มีประสิทธิภาพของระบบ เพราะส่วนหนึ่งของอาหารที่สัตว์บริโภคไม่ได้ถูกเปลี่ยนเป็นมวลร่างกาย ด้วยการลดการปล่อยก๊าซ โบรโมฟอร์มอาจช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและเพิ่มผลผลิต อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของโบรโมฟอร์มจะแตกต่างกันไปตามประเภทและคุณภาพของอาหาร ทำให้ยังต้องมีการวิจัยเพิ่มเติม ทั้งในห้องทดลองและสภาพแวดล้อมจริง

ปัจจุบันมีวัวมากกว่า 1.4 พันล้านตัว และแพะกับแกะเกือบ 1.9 พันล้านตัวทั่วโลก ทำให้การลดการปล่อยก๊าซมีเทนด้วย Asparagopsis taxiformis เผชิญกับความท้าทายด้านปริมาณ หากต้องการผลิตให้เพียงพอสำหรับเพียง 10% ของปศุสัตว์ในออสเตรเลีย ก็จะต้องมีฟาร์มสาหร่ายทะเลขนาด 23 ตารางไมล์ (ประมาณ 60 ตารางกิโลเมตร) คำถามสำคัญคือจะผลิตในปริมาณมากได้ที่ไหนและอย่างไร? กระบวนการทำให้แห้งและเก็บรักษาจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของโบรโมฟอร์มหรือไม่? ผู้สนับสนุนแนวคิดนี้ เช่น คินลีย์ (Kinley) ยอมรับว่าเป็นความท้าทาย แต่เชื่อว่าคุ้มค่าที่จะพัฒนาให้สำเร็จ การผลิตสาหร่ายในปริมาณมากอาจส่งผลดีต่อมหาสมุทร โดยช่วยดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ทำให้เกิดภาวะเป็นกรดในมหาสมุทร พร้อมปล่อยออกซิเจนและสร้างแหล่งที่อยู่อาศัยทางทะเล อย่างไรก็ตาม ขนาดของการผลิตที่ต้องการนั้นมหาศาล เทคโนโลยี marine permaculture ซึ่งเป็นอีกแนวทางที่กำลังพัฒนา เสนอแนวทางการปลูก Asparagopsis ในระดับตารางไมล์ แม้แต่ในพื้นที่ห่างไกลจากชายฝั่ง การผสานสองแนวทางนี้อาจสร้างผลลัพธ์เสริมกันที่ส่งผลกระทบในระดับโลก

นอกจากนี้ ควรตระหนักว่าก๊าซมีเทนไม่ใช่ก๊าซเรือนกระจกชนิดเดียวที่เกิดจากสัตว์เคี้ยวเอื้องและปศุสัตว์อื่น ๆ การผลิตและแปรรูปอาหารสัตว์ก็เป็นอีกสาเหตุสำคัญ คิดเป็น 45% ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกี่ยวข้องกับปศุสัตว์ นอกจากช่วยให้สัตว์ย่อยอาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นแล้ว การลดการปล่อยก๊าซจากภาคปศุสัตว์ยังสามารถทำได้โดยการเปลี่ยนวิธีการเลี้ยงสัตว์ เช่น การใช้ silvopasture (ระบบการเลี้ยงสัตว์ร่วมกับป่าไม้) และการจัดการทุ่งหญ้าให้มีประสิทธิภาพ รวมถึงการลดการบริโภคผลิตภัณฑ์จากสัตว์ในมนุษย์

อย่างไรก็ตาม Asparagopsis taxiformis ยังคงแสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่ดีเยี่ยม ในฮาวาย สาหร่ายชนิดนี้ถูกเรียกว่า limu kohu ซึ่งแปลว่า “สาหร่ายที่ให้รสชาติดี” และถูกใช้เป็นเครื่องปรุงรสสำหรับปลาดิบ หากสามารถนำมาใช้เป็นอาหารเสริมสำหรับสัตว์เคี้ยวเอื้องทั่วโลกได้ ก็จะช่วยเพิ่มผลผลิต ลดความต้องการใช้ถั่วเหลือง ข้าวโพด และหญ้าเป็นอาหารสัตว์ ซึ่งจะช่วยลดผลกระทบของการเกษตรที่มีต่อที่ดิน ที่สำคัญที่สุด Asparagopsis taxiformis อาจช่วยลดการปล่อยก๊าซมีเทนจากปศุสัตว์ได้อย่างมาก ซึ่งปัจจุบันคิดเป็น 4-5% ของก๊าซเรือนกระจกที่ถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศทั่วโลกในแต่ละปี