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小規模農家の家畜システムにおけるウシからの腸内メタン放出を推定するための新しいアプローチ - 最初の結果と東アフリカへの影響

2016 年にマラケシュで、アフリカの大部分を含む約 200 か国が、人為的な温室効果ガス (GHG) の排出を監視し、削減するというコミットメントを再確認しました。これに照らして、監視、報告、検証 (MRV) と、GHG を緩和するための国家決定貢献 (NDC) の開発の両方のために、人為起源の GHG の正確な評価を提供する必要性が非常に高いです。

ヨーロッパや北アメリカ (ほとんどの GHG がエネルギーの生成と輸送に由来する) とは対照的に、アフリカでは農業が経済の最大の部門であり、労働の 70 ~ 90% を雇用し、GDP の 45% を占め、生産 (排出を含む)土地利用の変化から)人為起源 GHG の 50%。これらの排出量のほとんどは、家畜 (主に牛、羊、山羊) に関連しています。

現在、アフリカの家畜システムからの GHG の推定は、主に気候変動に関する政府間パネル (IPCC) によって開発されたデフォルト プロトコル (TIER I) に依存しています。これらは、専門家の意見と組み合わせて、ヨーロッパと米国の家畜システム (20 年以上経過) のデータを使用しています。 IPCC 自体は、重要なセクターまたは重要なカテゴリー、すなわち排出と除去の絶対レベル、傾向、または不確実性の観点から、国の温室効果ガスの総インベントリに大きな影響を与える GHG の発生源または吸収源をより正確に評価することが望ましいことを強調しています。 、および GHG のより良い推定値を導き出すためのガイドラインを提供します (TIER II)。

残念ながら、TIER I の推定値の正確性に関する不確実性は、TIER II のより正確な新しいデータを取得することの難しさによって悪化しています。アフリカの農家は通常、より良い GHG 推定値を導き出すために使用されるような正式な記録を保持していません。さらなる問題は、TIER II の見積もりを作成する際に使用されるいくつかの重要な仮定が、アフリカの一部では適用されない可能性があることです。

現在の TIER II ガイドラインと同様に、TIER I の推定値は、動物が飼料に無制限にアクセスでき、体重が増加するか体重が変化しないことを前提としています。アフリカのほとんどの農業は天水と季節農業であり、家畜の飼料の入手可能性に影響を与える傾向があります.したがって、動物の体重が減少する時期もあります。飼料摂取量はメタン生成の最大の要因であり、反芻動物は摂取した飼料よりも効率的に体内貯蔵を使用するため、飼料供給の季節性は、年間を通して反芻動物のメタン生成量を推定する上で重要な意味を持ちます。

腸内 CH4 の推定における飼料の入手可能性 (および品質) の変動の潜在的な重要性を考慮する 国際家畜研究センター (ケニアのナイロビに本拠を置く) の Mazingira Centre* の研究者は、エネルギー消費を測定して飼料摂取量を決定することにより、排出量の見積もりを作成できる別のアプローチを開発しました。フィードが無制限に利用できるという仮定に依存します。

私たちは最近、この新しい方法論を使用して 2 つの研究を完了し、東アフリカの小規模農家の家畜システムのより正確な GHG 推定値を導き出しました。年間を通じて数回農場を訪問し、家畜の生産性 (体重、運動、乳量など)、および農場内外の飼料資源の利用可能性に関連する家畜の測定を繰り返し行いました。また、飼料サンプルを分析して、季節や地域ごとの消化率を推定しました。次に、これらのデータを使用して、季節、地域、動物のクラスごとの毎日のメタン生成を推定し、年間の腸内 CH4 の新しい排出係数 (EF) を算出しました。

これらの研究は、アフリカの畜産システムにおける TIER I と TIER II の排出推定値の間の実質的な不一致を強調し、これらのシステムの大きな不均一性も実証しました。排出係数 (1 頭の動物が 1 年間に生成する腸内メタンの総量) は、TIER I 推定値よりも最大 40% 少ないことがわかりましたが、これは地域間または地域内でさえ均一ではありませんでした。小規模農家のシステムでよく想定されることとは反対に、研究地域では、ほとんどの動物が一年中牧草地で飼われており、時々補足するためにカットアンドキャリーの餌が使用され、動物は収穫後にトウモロコシ畑でストーバーを放牧することもできました.

家畜は、通常は餌や水を与えずに、一晩中ボマ (畜産場) に囲い込みました。観察された生きた体重減少を通じて、特に生産的な雌において、飼料制限の明確な季節的影響がありました。これは、牛が飼料の消費(および発酵)を通じてエネルギー要件を満たすのではなく、エネルギー要件を満たすために内因性組織を動員するため、腸内メタン生成を効果的に低下させる.そのため、1 人あたりの排出量は低く、西洋のシステムの家畜よりもはるかに少ないですが、排出原単位 (つまり、牛乳や肉などの製品の単位あたりの排出量) は約 1 と推定されています。一桁高い。ただし、これは引き続き調査中です。

私たちの研究は、表面上は類似した生産システムに存在する不均一性も強調しました。これは、アフリカで地域的な EF を開発しようとする際に、変動性の原因を特定して定量化することを考慮する必要があることを意味します。私たちの研究は、動物の測定に依存するサブシャランアフリカでの最初の研究であり、摂取量が既知または可能性のあるシステムでの随意摂取量の(しばしば無効な)仮定に依存しない堅牢な方法論を使用することの価値を強調しています

これらの調査結果は、「東アフリカの小規模農家システムにおける牛の腸内メタン排出の排出係数を改善するための新しいアプローチ – ケニア西部のニャンドの結果」というタイトルの記事で説明されており、最近ジャーナル Agricultural Systems に掲載されました。 小規模自作農の混合作物における牛からの腸内メタン排出に関する地域固有の排出係数の改善:ケニアのナンディ郡の畜産システムは、最近 Animal Production Science ジャーナルに掲載されました。

この作業は、国際家畜研究所とメルボルン大学の J. P. グーピー、国際家畜研究所とホーエンハイム大学の A. A. オニャンゴ、ホーエンハイム大学の U. ディックホーファー、および国際畜産研究所とカールスルーエ工科大学。

*「環境」のスワヒリ語

参考文献

<オール>
  • JP Goopy、AA Onyango、U Dickhoefer、K Butterbach-Bahl (2018) 東アフリカの小規模農家システムにおける牛の腸内メタン排出の排出係数を改善するための新しいアプローチ - Nyando、西ケニア農業システムの結果161、72-80
  • P.W. Ndu、B.O. Bebe J.O. Ondiek、K. Butterbach-Bahl、L. Merbold J.P. Goopy (2018) 小規模農家の混合作物における牛からの腸内メタン排出に関する地域固有の排出係数の改善:ケニアのナンディ郡の家畜システム 動物生産科学 (承認済み).

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