Živočišná výroba a emise skleníkových plynů: Cesty ke snížení dopadu

Rozsah a dopady změny klimatu jsou stále alarmující, a živočišná výroba má velkou celkovou ekologickou stopu, která ovlivňuje vzduch, vodu a půdu. Proto se uhlíkové zemědělství v oblasti živočišné výroby zaměřuje na snižování emisí skleníkových plynů, zvyšování sekvestrace uhlíku a zlepšení udržitelnosti chovu hospodářských zvířat.

Podle nejnovějších údajů Evropské agentury pro životní prostředí pochází necelých 6 % emisí skleníkových plynů v EU z chovu hospodářských zvířat. Na zemědělství připadá celkem 9,58 % a na nezemědělská odvětví 90,19 %. V podmínkách České republiky jsou emise skleníkových plynů ze zemědělství tvořeny převážně metanem a oxidem dusným. Enterický metan tvoří 44 % emisí ze zemědělství. Z těchto „tvrdých dat“ lze odvodit, že chov hospodářských zvířat (zejména přežvýkavců) v České republice se podílí na celkové produkci emisí skleníkových plynů o málo více než 3 %.

Česká republika spolu s dalšími zeměmi, které přijaly Rámcovou úmluvu OSN o změně klimatu, je povinna poskytovat roční národní inventury emisí skleníkových plynů. Úmluva a následný Kjótský protokol a Pařížská dohoda jsou právním podkladem pro aktivity vedoucí ke snížení emisí skleníkových plynů na úroveň, která by nebyla z hlediska vzájemné interakce s klimatickým systémem Země pro další vývoj planety nebezpečná.

Hlavní skleníkové plyny a jejich zdroje v zemědělství

Mezi tři hlavní skleníkové plyny patří metan, CO2 a oxid dusný. Hlavní skleníkové plyny v zemědělství zahrnují oxid uhličitý (CO2), metan (CH4) a oxid dusný (N2O). Na rozdíl od jiných sektorů, kde většina emisí skleníkových plynů připadá na oxid uhličitý (jako například v průmyslu), vznikají v zemědělství převážně jiné skleníkové plyny. Při přepočtu na CO2eq mají největší podíl emise metanu (42 %) a emise oxidu dusného (42 %).

Z hlediska oteplování atmosféry se různé skleníkové plyny od sebe liší svým účinkem - některé jsou výrazně „silnější“ než jiné. Aby bylo možné je mezi sebou porovnávat, používá se přepočet na CO2eq. Ten říká, jaké množství CO2 by mělo stejný (ekvivalentní) účinek z hlediska skleníkového efektu jako určité množství jiného skleníkového plynu za nějakou standardizovanou dobu (typicky 100 let). Vzorec pro výpočet CO2eq je množství skleníkového plynu × GWP100 koeficient (global warming potential, tedy potenciál globálního oteplování v horizontu 100 let). Například GWP100 koeficient pro metan má hodnotu 28 (IPCC AR5 WGI, kapitola 8, str. 714), což je možné s určitým zjednodušením chápat tak, že metan je 28× silnější skleníkový plyn než oxid uhličitý, resp. 1 tuna tohoto plynu má podobný účinek jako 28 tun CO2.

Čtěte také: Dopady živočišné výroby na emise

• Metan (CH4): Emise metanu (CH4) vznikají v zemědělství převážně při procesu enterické fermentace (91 % emisí metanu), tedy během trávení přežvýkavců (krávy, kozy, ovce). V komplikovaném žaludku přežvýkavců, složeném ze čtyř propojených částí, žijí bakterie, které kvašením (fermentací) pomáhají rozkládat potravu na jednodušší látky. Množství vyprodukovaného metanu závisí hlavně na počtu zvířat. Dalším zdrojem metanu v zemědělství je také hnůj vznikající z odpadu vyprodukovaného chovanými zvířaty. V tomto případě vzniká metan činností bakterií, které rozkládají organickou hmotu bez přístupu kyslíku.
• Oxid dusný (N2O): Hlavním zdrojem emisí oxidu dusného (N2O) jsou zemědělské půdy, respektive způsob jejich obhospodařování. Množství emisí závisí například na množství a formě dodávaných hnojiv nebo na způsobu orby (zda a jak se půda oře). Látky (organické i syntetické), které se dostávají do půdy, jsou rozkládány bakteriemi. Organickou hmotu a složitější látky přeměňují na jednodušší sloučeniny využitelné pro rostliny - jedním z produktů těchto procesů je však i oxid dusný.
  • Nepřímé emise: Dusíkaté sloučeniny se z půdy uvolňují do ovzduší nebo pronikají do povrchových či podzemních vod (vyplavování). Zdrojem emisí oxidu dusného je také hnůj - N2O se uvolňuje při nitrifikačních a denitrifikačních procesech. Mezi faktory, které množství těchto emisí ovlivňují, patří např. forma hnoje (např. v tekuté kejdě vzniká více emisí než v sušší mrvě). Hnůj je rovněž zdrojem nepřímých emisí oxidu dusného: dusík se z hnoje uvolňuje např. ve formě amoniaku, který se v plynném nebo kapalném skupenství dostává do půdy nebo povrchových vod.
• Oxid uhličitý (CO2): Emise CO2 představují 16 % celkových emisí ze zemědělství. Malé množství těchto emisí vzniká při vápnění půd a při aplikaci močoviny, výrazně větší podíl na emisích CO2 v zemědělství má spalování fosilních paliv. Vápnění slouží ke snižování kyselosti zemědělských půd - používá se vápenec nebo dolomit, oba se však postupně rozkládají (mimo jiné) na vodu a oxid uhličitý. Močovina se aplikuje na pole jako průmyslově vyráběné dusíkaté hnojivo. V půdě se však rozkládá na amoniak a oxid uhličitý.

Možnosti snižování emisí v živočišné výrobě

Mezi hlavní opatření patří optimalizace krmných směsí, efektivní management pastvin, rotační pastva, agrolesnické systémy s integrací živočišné výroby a důsledná správa organických hnojiv.

Optimalizace krmných směsí

U mléčného skotu představuje klíčovou oblast intervence složení krmné dávky. Efektivní optimalizace poměru vlákniny, škrobu a dusíkatých látek zvyšuje využití krmiva a snižuje množství metanu vznikajícího při fermentaci. Zaměření na vysoce stravitelná objemová krmiva a omezení proteinového nadbytku v dávce vede nejen k nižší produkci CH4, ale i k vyšší mléčné užitkovosti. Cílem uhlíkového zemědělství zde není pouze snižovat emise, ale dosahovat vyšší produkce na jednu dojnici, čímž lze při zachování produkce snížit celkový počet zvířat.

• Snížení vlákniny může snížit množství emisí, kdy například krmná dávka s 32% NDF v porovnání s krmnou dávkou s 40% NDF vytvoří asi o 5% méně metanu.
• V průměru připadá 100kg/krávu/rok ztrát krmiv způsobenou především špatnou konverzí krmiva.

Management pastvin a chovu

V masné produkci hraje zásadní roli extenzivní pastva v kombinaci s rotačním režimem. Snižování věku porážky a zvyšování denních přírůstků jsou cíle, které vedou k nižší intenzitě emisí na kilogram produkovaného masa. Změny v genetice, výživa založená na kvalitních pícninách a minimalizace stresu během výkrmu zlepšují konverzi krmiva a tím i uhlíkovou bilanci.

Dalším přístupem je intenzifikace pastvin, která neznamená zvýšené zatížení, ale efektivní využití vegetačního období a biologického potenciálu porostu. Toho lze dosáhnout správným plánováním pastvy, výsevem produktivnějších druhů trav a jetelovin, a v některých případech i zavlažováním.

U drobného přežvýkavého skotu, jako jsou ovce a kozy, je důležitým opatřením zachování biodiverzity pastvin, na kterých se tato zvířata často chovají. Tito býložravci jsou schopni využít méně kvalitní porosty a přispívat tak k udržování krajiny a sekvestraci uhlíku. Opatření se zaměřují na rotaci pastvy, prevenci eroze a zvyšování pokryvnosti vegetace.

Čtěte také: Vliv živočišné výroby na planetu

Management hnoje a steliva

U drůbeže se uhlíkové zemědělství zaměřuje zejména na management steliva, krmné směsi a celkovou konverzi krmiva. Úprava poměru energie a bílkovin vede ke snížení emisí amoniaku a N2O. Vzhledem k vysoké efektivitě přeměny krmiva na produkt (vejce, maso) je cílem dosáhnout maximální produkce při co nejnižší spotřebě krmiva.

Nedílnou součástí uhlíkového zemědělství je efektivní zpracování a management organických hnojiv. Správné nakládání s hnojem a kejdou snižuje emise metanu a oxidu dusného, které vznikají při anaerobním rozkladu. Doporučuje se kompostování hnoje a pokrytí skladovacích prostor (např. plachtou), čímž lze výrazně omezit ztráty dusíku a emise GHG. Při aplikaci na pole je vhodné hnojiva zaorat co nejdříve - v ideálním případě do 4 hodin - do hloubky 5-10 cm. Tato hloubka respektuje principy redukce orby a zároveň minimalizuje volatilizaci dusíku.

Podle metodiky LBC je významným přínosem také nahrazování syntetických hnojiv organickými, což přispívá ke snížení uhlíkové stopy vstupů. Dále se v hodnocení zohledňuje doba skladování, způsob aplikace a forma hnojiv (pevná vs. kapalná).

Integrace bioplynových stanic

Integrace bioplynových stanic do živočišné výroby představuje významný nástroj pro snižování emisí a využívání vedlejších produktů. Fermentace kejdy a hnoje vede ke stabilizaci organické hmoty, snížení emisí metanu a výrobě obnovitelné energie. Digestát lze následně efektivně využít jako hnojivo.

Příklady zavedení do praxe

Mléčná farma

Praktické zavedení uhlíkového zemědělství na mléčné farmě může začít měřením emisí pomocí specializovaného nástroje. Na základě výsledků farmář spolu s poradcem vytvoří akční plán zahrnující např. úpravu krmné dávky (vyšší stravitelnost, méně dusíku), zajištění správného managementu hnoje (např. kompostování a včasné zapravení), a pokud to podmínky dovolují, i investici do BPS. V dalším kroku se stanoví výchozí referenční rok pro certifikaci a naváže se kontakt s certifikační organizací.

Čtěte také: Složení ekologické zubní pasty

Masný chov

V masném chovu může zavedení uhlíkového zemědělství probíhat prostřednictvím systému řízené pastvy, při němž farmář rozdělí pozemky do menších bloků a naplánuje rotaci stáda. Následně lze opět pomocí specializovaného nástroje zhodnotit efekt sekvestrace uhlíku a dopady na emise. Farmář optimalizuje výživu (např. využitím pastevních jetelovin) a případně upraví plemennou skladbu pro lepší konverzi krmiva.

Zahraniční příklady

Podle specializovaných nástrojů je možné kvantifikovat environmentální dopady živočišné výroby, včetně emisí skleníkových plynů, ukládání uhlíku v půdě a dopadu na biodiverzitu. Dobrou praxí je například projekt v Bretani (Francie), kde chovatelé skotu kombinují rotační pastvu, pěstování jetelovin, kompostování hnoje a pěstování stromů na pastvinách. V Rakousku funguje systém zvaný "Klimafitte Rinderhaltung", který integruje uhlíkový management do pastevního chovu masného skotu.

Nástroje pro kvantifikaci emisí skleníkových plynů

Časopis Náš chov, konkrétně jeho deváté číslo nedávno publikovat článek „Nástroje a techniky pro kvantifikaci emisí skleníkových plynů v chovech“ autorky Magdalény Štolcové z VÚŽV Praha. Vědecký článek se zaměřuje na problematiku emisí skleníkových plynů (GHG) z živočišné výroby. Hlavním jeho sdělením je informace, že pro hodnocení dopadů na životní prostředí se používají metody jako analýza životního cyklu (LCA) a ekologická stopa.

Pro odhad emisí skleníkových plynů se využívají metodické pokyny Mezivládního panelu pro změnu klimatu (IPCC). Tyto pokyny definují tříúrovňový přístup, přičemž základní úroveň (Tier 1) používá obecné emisní faktory, zatímco vyšší úrovně (Tier 2 a 3) pracují s podrobnějšími daty specifickými pro jednotlivé regiony a země.

Dalším nástrojem pro hodnocení emisí a jejich dopadů je analýza životního cyklu (LCA), která hodnotí environmentální dopady během celého životního cyklu produktu, od získávání surovin po likvidaci odpadu. LCA umožňuje odhadnout celkovou uhlíkovou stopu farmy nebo konkrétního produktu. Uhlíková stopa slouží jako měřítko pro porovnání environmentálních dopadů různých procesů a činností. Hodnocení emisí skleníkových plynů a uhlíkové stopy umožňuje identifikovat udržitelné zemědělské postupy, které mohou výrazně snížit negativní dopady zemědělské produkce na životní prostředí.

tags: #živočišná #výroba #emise #skleníkových #plynů

Oblíbené příspěvky:

• Definice data emise
• Emise dieselových motorů Volvo
• Likvidace odpadu Čeladná
• Stanovisko k dopisu
• Navigace podle emisí paliva v ČR