Onderzoekers leren koeien om te plassen op aangewezen plaatsen waar de urine kan worden verzameld en geneutraliseerd, waardoor de methaanuitstoot sterk wordt verminderd.
Eén klein plasje voor koeien, één reuzensprong voor de mensheid. Tenminste, dat is wat een team van wetenschappers in Dummerstorf, Duitsland, gelooft dat een krachtige oplossing zou kunnen zijn voor door de mens veroorzaakte klimaatverandering.
Terwijl grote experimenten over de hele wereld worden getest om rampzalige opwarming van de aarde te voorkomen, waaronder gigantische machines die CO2 opzuigen en grootschalig zeegrasherstel, zeggen de onderzoekers van de Universiteit van Auckland en het Duitse Onderzoeksinstituut voor Boerderijdierbiologie (FBN) dat zindelijkheidstraining – of zoals ze het noemen, “aangeleerde controle van urinereflexen” – een “originele en tot nu toe niet gerealiseerde kans” is in de strijd tegen de opwarming van de aarde.
Tijdens de studie, waarvan de bevindingen in september werden gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Cell Biology, voerde het team zindelijkheidstraining uit voor 16 koeien.
Een pen van twee bij twee meter fungeerde als aangewezen toilet. Elke keer dat een van de jonge kalveren de zogenaamde “MooLoo” binnenging en urineerde, kregen ze binnen een minuut een beloning: een luik ging open om hen een zoete, elektrolytvloeistof aan te bieden (hetzelfde systeem dat wordt gebruikt voor robotmelken).
Maar als ze buiten de MooLoo urineerden, kregen ze een milde straf: een squirt van drie seconden koud water (nog langer en de koeien begonnen ervan te genieten). Hun urine werd vervolgens verzameld, behandeld en geneutraliseerd.
Naarmate de training vorderde, werden de koeien steeds verder van het toilet verplaatst, waardoor de vereiste inspanning toenam. Diuretica werden aan het vee gegeven om ze meer te laten plassen vanwege de beperkte tijd om de experimenten uit te voeren onder ethische richtlijnen.
Na 15 sessies van elk slechts 45 minuten, uitgevoerd gedurende twee weken, ontdekten onderzoekers dat 11 van de 16 koeien met succes zindelijk waren – 80 procent van hun urineren werd gedaan in de MooLoo.
“We waren echt onder de indruk van het resultaat”, zegt Dr. Jan Langbein van FBN, die al 20 jaar de cognitieve vaardigheden van landbouwhuisdieren bestudeert. “Terwijl andere dieren – katten, honden en varkens – zindelijk zijn. Het idee was dat vee hier niet toe in staat was.”
Dit is niet alleen gebakken lucht. Vee voor melk- en vleesproductie is verantwoordelijk voor negen procent van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen, en vee als geheel produceert meer broeikasgassen dan alle auto’s, vrachtwagens en vliegtuigen ter wereld.
Elke dag boeren en laten de 1,4 miljard koeien van de planeet grote hoeveelheden methaan, wat 25 keer schadelijker is voor de atmosfeer dan CO2, en hun urineren produceert 66 tot 132 liter methaan.
Urine bevat stikstof en wanneer gemengd met uitwerpselen treedt een chemische reactie op en geeft ammoniak af, wat kan leiden tot zure regen, de luchtverontreinigende stof lachgas kan creëren en beken en rivieren kan vervuilen.
In Europa is ammoniakvervuiling een groeiende zorg. Nederland overweegt plannen om honderden boeren te dwingen de veestapel met 30 procent te verminderen om de ammoniakvervuiling te verminderen, die via afvloeiing van boerderijen in meren en beken is terechtgekomen, natuurlijke habitats heeft beschadigd en algenbloei heeft veroorzaakt. In 2015 heeft de Europese Unie zich ten doel gesteld om de ammoniakuitstoot tussen 2005 en 2030 met 30 procent te verminderen.
Maar wetenschappelijke modellering uitgevoerd door Nederlandse onderzoekers heeft aangetoond dat het vastleggen van 80 procent van de runderurine in latrines kan leiden tot een vermindering van 56 procent van de ammoniakemissies. Onderzoekers zeggen dat als 10 of 20 procent van de wereldwijde koeplassen zou worden verzameld, dit de uitstoot van broeikasgassen en nitraatuitspoeling aanzienlijk zou verminderen.
Langbein en zijn collega-onderzoekers geloven ook dat door het verminderen van besmetting van de leefruimtes van de koeien, netheid, hygiëne en welzijn van vee kunnen worden verbeterd.
Donald Broom, een professor in dierenwelzijn aan de Universiteit van Cambridge, die niet betrokken was bij de studie, zegt dat de MooLoo zowel lokale als wereldwijde voordelen zou kunnen hebben.
“Er is een lokaal vervuilingsvoordeel en een broeikasgasvoordeel”, zegt hij. “Het belang voor klimaatverandering is dat als je alle urine en uitwerpselen kunt verzamelen, je het kunt verwerken op een manier die minder snel broeikasgassen veroorzaakt. Ze deden het comfortabel genoeg dat het haalbaar is op een grote schaal.”
Broom voegt eraan toe dat het onderzoek aantoont dat veebeheer- en voersystemen enorm kunnen worden verbeterd om de productie van broeikasgassen te verminderen en duurzaamheid te creëren. “We hebben onderschat wat vee kan leren”, zegt hij. “Dit is het soort dingen dat we zouden moeten proberen te doen.”
Andrew Knight, een veterinair hoogleraar dierenwelzijn aan de Universiteit van Winchester, maakt zich echter zorgen over de plausibiliteit van het opschalen van MooLoos of vergelijkbare systemen voor het verzamelen van veeurine. Hoewel het experiment werd uitgevoerd op vee dat in een schuur was gehuisvest, zegt hij, zou dit het hele jaar door vragen oproepen over dierenwelzijn.
“Wat gebeurt er als ze buiten grazen?”, vraagt hij. “Moeten we MooLoos overal neerzetten? Je kunt ze niet het hele jaar binnen houden.”
Professor Knight stelt ook dat geografische en sociaaleconomische factoren in sommige delen van de wereld een ernstig obstakel zouden zijn. “Het probleem is dat de MooLoos economisch niet betaalbaar zijn voor boeren in armere landen of gewoon niet geografisch praktisch.”
Niettemin verdedigt Langbein de MooLoo, die komende zomer op grotere schaal en onder gegroepeerde woonomstandigheden zal worden getest.
In landen als Nieuw-Zeeland, waar koeien een groot deel van hun dag grazen in velden, konden de dieren worden getraind om alleen te plassen tijdens hun tweemaal daagse melksessies in de stal.
In de VS, waar vee vaak wordt gefokt in feedlots, zou dit niet zo’n probleem zijn.
Om de lasten voor boeren te verminderen, zegt Langbein dat automatisering wordt onderzocht – sensoren kunnen bijvoorbeeld in de stal worden geïnstalleerd om het gebruik van de MooLoo 24 uur per dag mogelijk te maken.
“We hebben een goedkope oplossing nodig die niet meer werk van boeren vereist,” voegt hij eraan toe.
Grotere oplossingen zoals het verminderen van de totale veestapel en het landoppervlak dat voor vee wordt gebruikt, hebben volgens Knight meer kans om de vereiste impact op de uitstoot te hebben. Maar hij geeft toe dat de MooLoo daar een rol in zou kunnen spelen.
“De hoeveelheid broeikasgassen die koeien produceren is enorm”, zegt hij. “Dus zelfs een klein percentage kan een aanzienlijke impact hebben.”
Dit verhaal is onderdeel van de SoJo Exchange van de Oplossingen Journalistiek Netwerk, een non-profitorganisatie die zich toelegt op rigoureuze rapportage over reacties op sociale problemen. Het werd oorspronkelijk gepubliceerd door Redenen om vrolijk te zijn op 4 november 2021.
