En las afueras del campus de la Universidad de California en Davis (UC Davis, en EE.UU.), hay un establo en el que el ganado se coloca en fila en sus ranuras de alimentación asignadas para comer su alfalfa. La primavera pasada, varias de estas vacas lecheras de raza Holstein (o frisonas) participaron en un estudio para probar un prometedor enfoque para reducir las emisiones de metano asociadas a la ganadería. Este sector representa una de las mayores fuentes de gases de efecto invernadero que afectan el cambio climático. Al agregar una pequeña cantidad de algas al alimento de los animales, los investigadores descubrieron que podían reducir la generación de metano en las vacas en casi un 60 %.

Cada año, el volumen de gases de efecto invernadero expulsado por el ganado tiene un efecto de calentamiento similar al de más de siete gigatoneladas de dióxido de carbono, un impacto prácticamente similar a la que genera la industria del transporte. Casi el 40 % de este gas de efecto invernadero (que aunque es altamente nocivo tiene una vida relativamente corta) se produce durante la digestión: el ganado bovino, caprino y ovino eructa y emite metano.

Si las reducciones logradas en el estudio de la UC Davis pudieran aplicarse a la industria ganadera a nivel mundial, se eliminarían casi dos gigatoneladas de emisiones de metano al año, una cuarta parte aproximadamente de la contaminación climática total anual solo en Estados Unidos.

El profesor de Ciencia Animal en la UC Davis Ermias Kebreab, quien dirige este trabajo, se está preparando para realizar un estudio más ambicioso en los próximos meses. Su objetivo consiste en analizar si cantidades más pequeñas pero más potentes de algas marinas podrían reducir aún más las emisiones de metano. Mientras tanto, algunas empresas han comenzado a explorar lo que podría ser el reto más difícil: cultivar las algas a escala masiva.

"Reducciones muy, muy altas"

El problema es el proceso digestivo del ganado y otros rumiantes, conocido como fermentación entérica. Los microbios se descomponen en sus tractos digestivos y extraen energía de los hidratos de carbono de los pastos repletos de fibra de los que se alimentan. Pero el mismo proceso también genera hidrógeno, que sirve de alimento a otro conjunto de microorganismos que producen metano.

Alrededor del 95 % del gas sale por la boca y las fosas nasales de los animales. Como podrá imaginarse, el otro 5 % es expulsado por otra vía menos elegante.

Los investigadores han explorado varias vías para reducir las emisiones del ganado: reproducción selectiva (algunos animales emiten menos gases que otros), vacunas, transferencias de microbiomas, diversos suplementos dietéticos y alimentos más eficientes. Pero ninguno ha dado resultados espectaculares, explica el analista principal de agricultura en el Instituto Breakthrough, Dan Blaustein-Rejto, cuyo centro de investigación está enfocado en soluciones tecnológicas para los problemas ambientales.

El enfoque de las algas está ganando mucho apoyo gracias a los resultados casi sorprendentemente de los primeros estudios científicos. En 2014, unos investigadores australianos encontraron que pequeñas dosis de un alga roja conocida como Asparagopsis taxiformis prácticamente eliminaban la producción de metano en laboratorio. Las pruebas de campo con ovejas vivas redujeron las emisiones hasta en un 80 %, mientras que el experimento de la UC Davis, el primero en reses vivas, mostró una reducción del 58 % con solo un 1 % de algas en la dieta.

Más leche y más carne

Kebreab creció en Eritrea, un país del este de África en la costa del Mar Rojo que lucha contra recurrentes sequías y hambrunas. La continua escasez de leche y carne fue la que le inspiró para centrar su investigación en el ganado, con la esperanza de encontrar formas sostenibles de aumentar la producción de ambos productos.

Foto: El profesor de la UC Davis, Ermias Kebreab, alimenta a una vaca en el campus. Créditos: Jame Temple

Kebreab comenzó a investigar el problema del metano hace más de una década. Pero su reciente trabajo sobre las algas marinas se debió, en parte, a la aprobación en 2016 de una ley en California que exigía reducir las emisiones de metano del estado en un 40 %. Eso ha ejercido una gran presión sobre las empresas para que encuentren formas efectivas y asequibles de cumplir el objetivo, en particular entre los ganaderos y productores de leche del Valle Central. La ley se centra principalmente en un problema relacionado, pero más pequeño, de reducir el metano del estiércol de ganado, para lo que existen algunos medios disponibles para hacerlo y medir el progreso. Pero reducir las emisiones de los eructos de las vacas también serviría para cumplir ese mandato. "En cuanto la Ley SB-1383 se entró en vigor, el nivel de interés aumentó enormemente, y se centró en California",  recuerda Kebreab.

Sin embargo, añadir algas a la dieta de las vacas tenía un efecto negativo: los animales comían menos cada día. Este es un problema grave, ya que cuanto más comen, más leche o carne producen. Kebreab sospecha que simplemente fue una cuestión de sabor: las algas son muy saladas. Así que los investigadores las mezclaron con melaza para ocultarlo.

Pero en el estudio inicial se usó un tipo de alga marina que no era tan potente como las algas rojas empleadas en los primeros experimentos de laboratorio australianos. Kebreab tiene la intención de usar esa variedad en la prueba de seguimiento y cree que podría reducir aún más las emisiones incluso con una cantidad más baja de algas.

En los próximos meses, Kebreab supervisará un experimento de seis meses con 24 reses. Intenta analizar de cerca si el efecto sobre el metano persiste durante un período de tiempo más largo, así como si el suplemento afecta la salud, el peso y la calidad de la carne.

Teóricamente, mientras el ganado no note el sabor (o se acostumbre a él), las algas marinas deberían ayudarles a engordar. Bloquear la producción del metano debería dirigir a la mayoría de los hidratos de carbono consumidos a la tarea de construir el tejido. Si es así, los agricultores podrían ver compensado el coste inicial del suplemento algal, aunque quizás no sea la opción más rentable para hacer que las vacas ganen peso.

Hay otra preocupación: cómo conseguir los 200 kilogramos de algas rojas que necesitan para el estudio. Aún no se ha producido a escala comercial y podría resultar complicado hacerlo.

Llegar a la escala

Australis Aquaculture, el productor de lubina asiática de cría oceánica con sede en Massachusetts (EE.UU.), está intentando producir ese volumen de algas a través de un proyecto de investigación en Vietnam, el Greener Grazing (o Pastoreo Sostenible).

De forma natural, las algas rojas crecen en estado salvaje, pero hará falta mucho trabajo humano para producirlas a la velocidad y escala necesarias para servir incluso solo a una fracción de la industria ganadera mundial. Y hasta ahora, las algas marinas se han resistido a los intentos de ser reproducidas, explica el fundador de la compañía, Josh Goldman.

Foto: Huynh Thi Khanh trabajando en el banco de semillas de Greener Grazing. Créditos: Greener Grazing

Greener Grazing y sus colaboradores están siguiendo varios caminos para resolver el problema. Si lo consiguen, su siguiente paso será intentar cultivar algas en la costa de Vietnam. Las plantas se colocarían dentro de un tipo de malla plástica que se usa para cultivar ostras y se bajarían unos pocos metros bajo el agua, una profundidad suficiente para  protegerlas de las olas, pero lo suficientemente cerca del sol para que la fotosíntesis impulse el crecimiento.

Mientras tanto, el gigante holandés DSM está trabajando en un aditivo sintético para las vacas. Un artículo de sus investigadores muestra que un inhibidor del metano conocido como 3-nitrooxipropanol, o 3NOP, redujo las emisiones de las vacas lecheras Holsteins en un 30 %. El estudio observó que la producción de leche no se vio afectada durante el experimento de 12 semanas. Y por si fuera poco, la "energía ahorrada del metano" ayudó a generar tejido, lo que resultó en un aumento de peso corporal.

DSM Nutritional Products espera comercializar este alimento para los animales y ya ha solicitado la aprobación de la Administración de Medicamentos y Alimentos de EE. UU. para venderlo en Estados Unidos. Aunque las reducciones no son tan drásticas como las observadas en las primeras pruebas de algas, una gran empresa que ya dispone de centros de fabricación y canales de distribución podría aumentar la producción más rápido y reducir más los costes que el enfoque basado en algas, explica Kebreab.

DSM no respondió a las preguntas de MIT Technology Review.

Kebreab está colaborando con una compañera de la Universidad de Stanford (EE. UU.) Joan Salwen, que fundó Elm Innovations, una empresa social que trabaja para recaudar fondos para iniciativas de investigación en algas y que colabora con la industria ganadera.

Salwen reconoce que es necesario investigar más sobre los efectos de las algas marinas en la salud, tanto del ganado como de los seres humanos, y admite que aún no está claro si estas cepas pueden escalarse de una manera económicamente viable. Pero si todo va bien, espera que los mercados impulsados ​​por fuertes políticas climáticas ayuden a expandir la producción y reducir los costes.

Al regresar del establo, Kebreab menciona que varios inversores de riesgo han estado visitando el campus para aprender más sobre la investigación y sus oportunidades. Y a él le ilusiona por poder compartirlo con ellos, dada la cantidad de inversión que se requeriría para que una industria de algas rojas despegue. El experto afirma: "Cuanto más dinero tengamos, más rápido podremos llevarlo al mercado", pero él mismo reconoce que no tiene ambiciones empresariales. "Simplemente me gusta trabajar con los animales", concluye.