牛的碳排放接近美国，如何“碳中和”一头牛？

人常说“屁大的事情”，形容不屑一顾。

但牛放屁，威力却不容小觑。

德国中部城镇拉斯多夫的一个牧场，曾发生过90头奶牛集体放屁、打嗝，导致牛圈内甲烷聚集而引发农舍爆炸、奶牛受伤的怪事。

这看似搞笑的新闻，实则提醒我们，不仅是工业、交通活动会排放对环境有害的大量温室气体，为人类提供牛肉、牛奶、牛皮的畜牧业、乳业、皮革行业，也会给地球生态带来负面影响。

科学研究表明，牛在放屁、打嗝时，会排放大量体内废气。这些废气成分，主要包括二氧化碳、甲烷这两种造成全球平均气温上升的温室气体。尤其是甲烷，其温室效应是二氧化碳的21-310倍。

一头奶牛每天排出的废气中，甲烷排放量可达500升；肉牛稍逊风骚，其甲烷排放量虽只是奶牛的1/2，但也是一个可怕的数字。

“吃的是草，挤的是奶”，勤劳善良的奶牛们，在破坏生态环境上，并不逊色人类。

如今，“碳中和”已成全球潮流，而在世界各国应对气候变化的过程中，如何从“牛”做起，降低奶牛肉牛养殖在内的畜牧业、乳业、皮革业的温室气体排放量，正成为一项有趣而艰巨的课题。

微软创始人比尔·盖茨的新书《如何避免气候灾难——已有的解决方案和尚需的技术突破》，也关注了牛养殖给环境带来的压力。

在该书中，比尔·盖茨将碳排放主要来源分为五大类：电力（25％）、农业（24％）、制造业（21％）、交通（14％）和建筑（6％），其他各类来源占10％。书中称，如果全世界所有牛是一个国家，那么它的碳排放水平居全球第三，仅次于中国、美国。

图1：牛的碳排放总量仅次于中国、美国  

单位：Gigatons（吉吨，1吉吨=10亿吨）

来源：盖茨基金会  

除了牛以外，羊、骆驼、鹿等以植物为食的反刍动物，也会通过放屁、打嗝排出大量温室气体。

这是因为，反刍动物以纤维状植物为食物，胃里的微生物会帮助它们消化植物饲料，但同时也产生二氧化碳、甲烷这样的“副产品”。

与其他多数反刍动物相比，牛的体积比较大，相应地排放了更多温室气体；最关键的是，多数人类喜好吃牛肉、喝牛奶、穿皮鞋，人为养殖了大量肉牛奶牛，所以“牛放屁打嗝”的问题，就显得非常严重。

联合国粮农组织曾做过调查，当时全球近11亿头牛放屁打嗝排放的废气所导致的全球温室气体贡献率，比汽车排放的尾气还要多。

目前，全世界一共养殖了15亿头牛，其中2亿多头奶牛，其余多为肉牛。

联合国粮农组织和世界资源研究所统计，包含养牛在内的畜牧业，所排放的二氧化碳量，目前大概占全球总排放量的近15％；而所有交通工具产生的二氧化碳量占比为24％。

2018年的《科学》杂志，曾发表过一篇英国牛津大学学者约瑟夫·普尔（Joseph Poore）和瑞士农业研究机构Agroscope学者托马斯·尼密茨克（Thomas Nemecek）的研究报告，称食物及相关产业链贡献了全球26%的温室气体排放。其中，畜牧业和渔业贡献了31%的碳排放，作物种植贡献了24%，对森林、草地的土地占用贡献了24%，供应链相关碳排放贡献了18%。

图2：食品工业相关碳排放来源

数据来源：Joseph Poore、Thomas Nemecek相关研究报告

在所有动物性食品中，牛肉和牛奶生产，是畜牧业二氧化碳排放的主要来源，两者的排放量分别占畜牧业排放总量的41％和20％；而猪肉、禽肉禽蛋分别占比9％和8％。

甲烷的温室效应极强。全球人类活动中37％的甲烷排放量，与人类养殖奶牛、肉牛及其他反刍动物相关。其中，牛的甲烷排放量为家畜甲烷总排放量的73％。

大致算来，一头奶牛排放的废气量相当于两头肉牛，或者14头绵羊、22头山羊、74头猪。

养猪场因为气味难闻，许多国人以为养猪业更加破坏环境。但颠覆大家认知的是，猪不反刍，排放的废气反而较少。

不过，猪的粪便会产生一氧化二氮，这种温室气体，导致全球变暖的能力，是二氧化碳的265倍，不输于甲烷。

研究表明，在反刍动物产生的废气中，肠胃气胀占比为39％，其中牛打嗝排放的温室气体量，大概是牛放屁的10倍。

换言之，牛打嗝排放的甲烷和二氧化碳量，比放屁大得多，更需注意。

除此，为家畜生产和加工饲料的过程中，会产生45％的废气；家畜粪便存储和加工，也会产生10％的废气；其余的，则是动物产品加工和运输过程中产生的废气。

但也有好消息：从2005年到2015年，每公斤牛奶的温室气体排放强度，下降了近11％。主要原因是，养殖科学技术提升，动物的健康状况和饲料质量改善，畜群管理能力也得到提升，导致每头奶牛的产奶量增多。

不过，人类吃牛肉、喝牛奶的总需求，仍在快速增加，畜牧业带来的环境压力依然庞大。

近年来，各国科学家们都在研究如何降低畜牧业的碳排放。

这些研究方向包括：调整牛的饮食结构，或通过给牛打疫苗，甚至修改牛的基因，来减少牛打嗝、放屁产生的甲烷量；研发给牛佩戴的、可收集温室气体的口罩、背包。

在欧美国家，不少公司正在开发能够抑制牛在消化过程中产生甲烷量的添加剂。例如瑞士公司Agolin，在饲料中添加了含有香菜籽油、丁香和野胡萝卜的提取物。

另一家瑞士公司Mootral，开发了一种以大蒜、柠檬酸提取物为基础的饲料添加剂，声称可将反刍动物的甲烷排放量降低38％。

快餐连锁公司“汉堡王”的研究也表明，在牛的饲料中添加柠檬草，可在其生命的最后三到四个月内，将甲烷排放量减少33％。

美国Alltech公司，则在生产一种可降低甲烷排放的酵母培养物。

中美洲小国哥斯达黎加，通过在牧场种植大量树木，吸收温室气体，来达到畜牧业“碳中和”的目的。今年2月6日，哥斯达黎加农业和畜牧业部公布的数据显示，哥斯达黎加各牧场的2000多万棵树木捕获的温室气体，几乎是这个国家排放总量的三倍。

越来越多的食品行业科学家和从业者认为，对传统畜牧业的“小修小补”，已不足以解决根本问题；必须用颠覆性的方式，彻底改变人类的饮食方式。譬如，发展“人造肉”。

从养殖和加工业的角度讲，全球尤其是发达国家的肉业生产效率已经非常之高，创新潜力基本到了尽头，但全球的肉奶需求仍在持续增加，该行业无论如何已不可持续。

同时，动物性食品给生态环境带来诸多问题，除了温室气体，还包括土地和水源过度使用、水体酸化和富营养化，这些系统性的资源环境问题，很难通过某些微创新去全面解决。

这正是“人造肉”兴起的商业逻辑。

植物性人造肉公司，不使用动物肉做原料，而是使用大豆、豌豆、藻类等植物蛋白替代动物蛋白，模仿真肉口感。一些公司研发的人造牛肉，味道几可乱真，可用分子结构表达。

巴克莱证券的农业分析师团队认为，在未来十年，人造肉的市场规模可能占到全球肉类市场的10%。

在乳品领域，也出现了一批替代牛奶的“植物奶”，例如杏仁奶、椰奶、夏威夷果奶、豌豆奶等。目前在美国，植物奶已吃掉了13%的乳制品市场份额。

图3.中国首家人造肉公司推出的人造牛肉丸和牛肉汉堡

摄影／楼凌云涛

2021年3月，波士顿咨询（BCG）发布的一篇替代食物相关报告指出，2020年人类吃掉了5.74亿吨肉、海鲜、乳制品和蛋类等动物蛋白，人均吃掉约75公斤动物蛋白。和传统动物蛋白相比，植物蛋白的二氧化碳排放量，大约是鸡肉的1/8、鸡蛋的1/3、猪肉的1/9、牛肉的1/12 。

若如果人类改变饮食习惯，用人造肉替代部分真肉，那么牲畜打嗝、粪便带来的温室气体排放和其他环境问题，都会大幅缓解。

业界推测，到2035年，当人造蛋白和动物蛋白的味道、材质、价格都相当时，大约11％的肉类、海鲜、乳制品和蛋类将被人造蛋白替代；若有更强大的推动和监管，该比例可翻番。

2020年，人类一共消费了大约1300万吨人造蛋白，大约是总消费量的2％，预计到2035年可以达到9700万吨。如果每公斤肉均价为3美元，人造肉会是一个2900亿美元的市场。

2035年，在“人造肉”的推动下，欧美国家可能率先实现“肉达峰”。从此，动物蛋白的消费将会趋向下降。

通过向人造蛋白转型，到2035年，人类一年可以减少约10亿吨二氧化碳排放，大约和日本一年的碳排放相当。除了碳排放，到2035年，人造肉消费还可以减少390亿立方米的水资源消耗。   

当然，人造肉也并非全然“无罪”，其的生产过程也会排放温室气体。

不过，根据人造肉研究机构Good Food Institute近期的测算，相比鸡肉、猪肉和牛肉，人造鸡肉、猪肉和牛肉的碳排放分别减少了17%、52%和85%-92%。

该研究认为，到2030年，人造肉成本和一些传统肉类可以相当。

对地球而言，牲畜无罪，但畜牧业有罪。

希望在未来，会有越来越多的人类，能够接受一份“既好吃、又环保”的菜单。每个人都应该为自己的口福彻底埋单，为早日实现养牛业为代表的畜牧业“碳中和”，做出自己的贡献。