Dossier Methaanuitstoot veehouderij (enterische emissies)

Enterische emissies zijn de methaanemissies die voornamelijk ontstaan tijdens de fermentatie in de pens van herkauwers zoals runderen. Deze emissies vormen een belangrijk deel van de totale broeikasgasuitstoot van de landbouw en bepalen mee de klimaatimpact van de vlees- en melkveehouderij.

Schematisch overzicht van de methaanproductie en -uitstoot van de koe

Wat doet ILVO?

  • Koe eet uit een voederbak
    ILVO onderzoekt het potentieel van maatregelen om de methaanemissies van runderen te verminderen.

Broeikasgassen: een kwestie van evenwicht

Koolstofdioxide (CO2), methaan (CH4) en lachgas (N2O) zijn natuurlijke broeikasgassen. Zij spelen een belangrijke rol in de leefbaarheid op onze planeet, doordat ze op natuurlijke wijze een deel van de zonne-energie die op de aarde terechtkomt in de atmosfeer vasthouden. Zonder deze broeikasgassen zou de gemiddelde jaartemperatuur op aarde geen +15°C bedragen zoals nu, maar slechts -18°C. Een te hoge concentratie aan broeikasgassen doet echter de gemiddelde jaartemperatuur stijgen en zorgt daarbij voor de opwarming van de aarde.

Methaan: kort maar krachtig

Elk broeikasgas heeft een specifiek opwarmend vermogen. Zo is dit vermogen van CH4 28 keer hoger dan dat van CO2. Methaan heeft echter een relatief korte levensduur in de atmosfeer (12 jaar). Dit maakt dat maatregelen die de uitstoot van methaan verminderen, binnen één generatie een zichtbaar effect hebben op ons klimaat.

Hoe groot is de impact van de veehouderij?

De landbouwsector is verantwoordelijk voor 10 % van de totale broeikasgasemissies in Vlaanderen. Van die 10% is ongeveer de helft methaan (49 %). Het grootste deel van die methaanemissies zijn afkomstig van enterische fermentatie (70 %). De overige 30 % zijn emissies afkomstig van mest en mestopslag. Behalve een opwarmend effect op onze aarde, veroorzaken methaanemissies ook een verlies van voederenergie. Zo’n 5 tot 12 % van de opgenomen energie uit het voeder verlaat het (koe)lichaam ‘onbenut’ in de vorm van methaan.

Hoe ontstaan enterische emissies?

Enterische emissies ontstaan tijdens de fermentatie van koolhydraten en ruwe celstof in de pens. Hier breken micro-organismen het opgenomen voeder af tot vluchtige vetzuren, die dienen als bouwstenen voor het lichaam van de herkauwers. Naast die vluchtige vetzuren, stellen micro-organismen ook waterstofgas (H2) vrij. Om een optimale pensfermentatie te behouden, moet dit H2 verwijderd worden. Methanogene bacteriën nemen dit voor hun rekening. Ze binden het H2 met CO2 en vormen zo CH4 en H2O. Het methaangas verlaat het lichaam langs de muil via oprispingen en uitgeademde lucht.

In tegenstelling tot wat vaak gedacht wordt, is de hoeveelheid methaan die het lichaam verlaat via winden, zeer beperkt. Slechts 10% van de totale enterische emissies wordt immers gevormd in de dikke darm, de andere 90% in de pens.

Niet alle vluchtige vetzuren leiden tot methaan

Dankzij de microbiële fermentatie die hierboven beschreven staat, hebben herkauwers het grote voordeel dat ze vezelrijke voeders zoals gras kunnen omzetten tot hoogwaardige eiwitten (hun vlees en melk). De keerzijde hiervan is de productie van methaan. Gelukkig zorgen niet alle vluchtige vetzuren die ontstaan tijdens de koolhydraatvertering uiteindelijk voor methaan. Bij de vorming van de vetzuren azijnzuur en boterzuur wordt H2 geproduceerd, terwijl bij de vorming van het vetzuur propionzuur H2 net wordt opgenomen. Dit betekent dat de vorming van azijnzuur en boterzuur in de pens bijdraagt aan de methaanemissies en de vorming van propionzuur de methaanvorming net remt.

Koe methaanproductie
Schematisch overzicht van de koolhydraatvertering en de methaanproductie in de koe (website SMART melken)

Het beleid: Convenant Enterische emissies

Vanuit het Vlaams Energie en Klimaatplan 2021-2030 heeft de landbouwsector de doelstelling gekregen om zijn broeikasgasemissies te reduceren met 25 % (t.o.v. 2005). Voor de enterische emissies werd een reductie van 19 % (t.o.v. 2005) vooropgesteld. Om deze doelstelling invulling te geven, werd een overeenkomst aangegaan tussen de overheid en de rundveesector onder de noemer ‘Convenant Enterische emissies rundvee 2019-2030’.

Meer informatie: Convenant Enterische emissies rundvee 2019-2030

Wat kunnen rundveehouders doen om deze emissies te reduceren?

Rundveehouders kunnen maatregelen toepassen om de CH4-emissies te reduceren. Deze maatregelen situeren zich binnen 3 categorieën: voeder, management en genetica.

1. Methaanuitstoot verminderen via voeder

Via het voeder kan de CH4-productie op verschillende manieren gereduceerd worden. Een rundveehouder kan ten eerste het rantsoen van zijn runderen aanpassen.

  • Rantsoenen met minder vezels en meer zetmeel leiden tot minder azijnzuur en meer propionzuur, waardoor de methaanproductie gaat verminderen.
  • Ook het verhogen van het vetgehalte van het rantsoen resulteert in een lagere methaanemissie.

Ten tweede zijn er additieven of voedingssupplementen beschikbaar die de productie van CH4 kunnen verminderen. Voorbeelden hiervan zijn plantenextracten (vb. essentiële oliën), secundaire plantmetabolieten (bv. saponinen), nitraten, organische zuren, probiotica en andere additieven die de penswerking beïnvloeden (bv. 3-NOP, Biochar,…).

Hoe werkt het?

Deze voederstrategieën verminderen de methaanuitstoot doordat ze de microbiële populatie in de pens wijzigen of doordat ze het waterstofgas waarmee methaan gevormd wordt in de pens op alternatieve wijze verwijderen.

Hoewel de micro-organismen in de pens verantwoordelijk zijn voor de productie van CH4, zijn ze voor de vertering van vezelrijke voeders onmisbaar. Een volledige eliminatie van de pensflora is dus geen optie. Daarenboven bestaat de kans dat door onvolledige vertering extra methaan geproduceerd wordt in de mest, wat de winst die gemaakt werd door de lagere CH4-uitstoot in de pens teniet kan doen.

Het effect van additieven die een invloed hebben op de CH4-productie in de pens en/of in de mest is tot slot in veel gevallen afhankelijk van het type basisrantsoen waaraan ze worden toegevoegd.

2. Methaanuitstoot verminderen via efficiënter management

Rundveehouders kunnen ook via hun management de CH4-emissies van hun veestapel reduceren. Een optimale, snellere jongvee-opfok verkleint de uitstoot door (niet-lacterend) jongvee. Daarnaast levert een verbeterde gezondheid van de melkkoeien een lager vervangingspercentage waardoor ook minder (niet-lacterend) jongvee nodig is. Tot slot kunnen heel wat ‘goede praktijken’ bijdragen aan een betere gezondheid van de dieren en een betere efficiëntie van het bedrijf. Ook dat resulteert in een lagere klimaatimpact door een lagere emissie per kg geproduceerde melk of vlees.

3. Inzetten op genetica

Door systematisch koeien te selecteren met verbeterde voederefficiëntie en lagere CH4-emissies, kan de rundveehouderij eveneens zijn methaanuitstoot beperken. Hierbij wordt dus ingespeeld op de genetica van onze veestapel.

Hoe meet je methaan?

Om de effecten van maatregelen te kennen is onderzoek nodig waarbij de CH4-productie gemeten wordt. Er zijn heel wat verschillende meetmethoden beschikbaar. Op ILVO kunnen de CH4 en CO2 emissies van runderen enerzijds exact bepaald worden in een individuele gasuitwisselingskamers (GUK). Anderzijds beschikt ILVO over 4 GreenFeeds (C-lock), speciale krachtvoederautomaten die tijdens het eten de emissies van de koe meten op een relatieve schaal. De melkkoeien in de ILVO loopstal kunnen de ganse dag door vrijwillig deze GreenFeeds bezoeken. Hierdoor kunnen methaanemissies van grotere groepen koeien in praktijkomstandigheden gemeten worden. Sinds kort beschikt ILVO ook over enkele mobiele GreenFeeds voor methaanmetingen op de weide.

De rol van ILVO?

Reductie van de enterische emissies van rundvee in Vlaanderen is een van de speerpunten van het klimaatonderzoek op ILVO. In het onderzoeksproject SMART-melken, wat staat voor ‘Stikstof en Methaan Aanpakken voor een rundveehouderij met Toekomst’, zochten ILVO en het Innovatiesteunpunt naar voederstrategieën (rantsoenen en additieven) om de milieu- en klimaatimpact van de melkveehouderij te verlagen.

In de projecten Klimrek, GrASTech en MILKEY wordt o.a. op deze kennis voortgebouwd. In Klimrek wordt een wetenschappelijk onderbouwde klimaatscan ontwikkeld waarmee individuele melkveehouders de grootste knelpunten (en bijbehorende maatregelen) op vlak van klimaat op hun bedrijf in kaart kunnen brengen. In GrASTech wordt de impact van weidegang op de methaanuitstoot gemeten en worden vormen van klimaatvriendelijk beweidingsbeheer uitgetest. In MILKEY tot slot worden alle maatregelen die de klimaatimpact van de melkveehouderij effectief verminderen in een handig online platform beschikbaar gesteld.

Ook interessant

Wettelijke informatie