De uitstoot van methaan door koeien is een natuurlijk proces. Hoe groot is de klimaatimpact van dit proces?

De mondiale uitstoot van methaan door koeien is ruwweg 1/3 van de totale, door mensen veroorzaakte uitstoot van methaan [1]. Methaan is op zijn beurt verantwoordelijk voor 1/3 van de mondiale opwarming door broeikasgassen [2]. Daarmee komt het aandeel van methaan uitstoot door koeien aan de opwarming van de aarde op ongeveer 10% van het totaal (1/3 x 1/3). De uitstoot van koeien wordt overigens beschouwd als een door mensen veroorzaakte bijdrage aan klimaatopwarming (niet “natuurlijk” dus). Het lange antwoord legt uit hoe het zit met de omzetting van “CO₂ neutraal” gras door koeien.

#koolstofcyclus #atmosferische chemie

De grootste klimaatinvloed van de methaanuitstoot door koeien is niet de omzetting van dat methaan naar CO₂, maar de stralingsforcering van methaan (CH₄) zelf. De forcering van methaan is per kg uitgestoten gas een stuk groter dan die van CO₂. In het geval van biologische bronnen van methaan (zoals koeien), mag de omzetting van dit methaan naar CO₂ strikt genomen niet mee worden genomen in de berekening van het stralingseffect.

In het nieuwe IPCC klimaatrapport kun je dat ook terugvinden. In het WG1 rapport [3], dat onlangs verscheen (en publiek toegankelijk is vanaf de IPCC website) staat op pagina 1737 tabel 7.15 met GWP waarden [4], zie figuur 1.

figuur 1.jpg

Figuur 1: GWP waarden, zoals in het IPCC rapport 2021.

GWP staat voor “greenhouse warming potential”, en representeert de mate van opwarming van een gas in vergelijking met CO₂. Voor CO₂ is die per definitie 1. Voor methaan zijn er verschillende waarden voor fossiele en biologische bronnen van methaan (regel 2 en 3 in de tabel). De GWP is voor verschillende tijdsperioden na uitstoot gegeven (20, 100 en 500 jaar).

pexels-matthias-zomer-422202.jpg

Afbeelding door Matthias Zomer via Pexels

De tijdsduur maakt uit omdat de levensduur van methaan in de atmosfeer beperkt is. Daarom is GWP_20 voor methaan hoger dan de GWP_100 (80 versus 28). Methaan is dus vooral op de korte termijn een sterk broeikasgas. De GWP_100’s voor fossiel en biologisch methaan zijn 29.8 en 27.2. Biologisch methaan is dus inderdaad minder slecht voor het klimaat, maar het verschil met fossiel methaan is niet zo groot - en relatief gezien nog kleiner op de korte termijn (82.5 vs 80.8).

Methaan is dus vooral op korte termijn een sterk broeikasgas

De korte levensduur van methaan maakt dat er in de atmosfeer een evenwicht kan ontstaan. Er wordt methaan afgebroken en er komt weer methaan bij. Als de uitstoot van methaan constant blijft, ontstaat na een aantal jaren een constante concentratie in de lucht. Mitloehner [5], [6] zegt dat de veestapel in de VS en in Nederland niet is toegenomen en dat er via methaan dus geen netto bijdrage is van de (melk)veehouderij in de afgelopen decennia. Daarmee is veehouderij geen onderdeel van het probleem. Daar zit wel iets in.

Echter is in de afgelopen 60 jaar de productiviteit van de dieren in Amerika en Europa wel sterk gestegen, en daarmee de methaanemissie per koe ook. De wereld houdt ook niet op bij de VS en Nederland. Mondiaal gezien is het aantal grote herkauwers (koeien en buffels) in de afgelopen 60 jaar gestegen van 1.03 miljard naar 1.71 miljard dieren, met vooral stijgingen in Azië, Afrika en Zuid-Amerika [7]. Daarnaast is men in Noord-Amerika en Europa in de afgelopen 60 jaar op grote schaal overgeschakeld op drijfmest-systemen, die veel meer methaan produceren dan de vaste mest systemen. Er is dus meer methaan in de atmosfeer terechtgekomen via herkauwers. Daarnaast is het aantal varkens in de wereld ook sterk toegenomen en dan met name de varkens in de grotere commerciële varkenshouderijen die met drijfmest werken. Frank Mitloehner schetst dus in totaal een te positief beeld van de veehouderij.

Frank Mitloehner schetst dus in totaal een te positief beeld van de veehouderij

De klimaatinvloed van veehouderijen is ook beduidend groter dan alleen de methaanuitstoot van koeien. Het gebruik van mengvoeders met grondstoffen uit de verwerkende industrie en het vele transport zorgen dat op een melkveebedrijf 30 % van de totale uitstoot afkomstig is van fossiele energie. Bij varkens- en pluimveebedrijven is dat aandeel nog groter: De uitstoot door ontbossing meegerekend, is het aandeel fossiele CO₂ daar meer dan 50 % van de totale broeikasgasemissies [8].

Behalve broeikasgassen is er natuurlijk ook nog het probleem van mest en stikstof, maar dan gaat het meer over de biodiversiteit.

Hoe kwam dit artikel tot stand?

Deze vraag is gesteld door Janne (45), Amsterdam

Dit antwoord is geschreven door Sander Houweling

Reviewer: Theun Vellinga

Redacteur: Freerk Drijfhout

Gepubliceerd op: 22 oktober 2021

[1] Crippa, Monica; Guizzardi, Diego; Muntean, Marilena; Schaaf, Edwin; Lo Vullo, Eleonora; Solazzo, Efisio; Monforti-Ferrario, Fabio; Olivier, Jos; Vignati, Elisabetta (2021): EDGAR v6.0 Greenhouse Gas Emissions. European Commission, Joint Research Centre (JRC) [Dataset] http://data.europa.eu/89h/97a67d67-c62e-4826-b873-9d972c4f670b

[2] The Global Methane Budget 2000-2017, by Marielle Saunois, Ann R. Stavert, Ben Poulter, Philippe Bousquet, Josep G. Canadell, Robert B. Jackson, Peter A. Raymond, Edward J. Dlugokencky, Sander Houweling, Prabir K. Patra, Philippe Ciais, Vivek K. Arora, David Bastviken, Peter Bergamaschi, Donald R. Blake, Gordon Brailsford, Lori Bruhwiler, Kimberly M. Carlson, Mark Carrol, Simona Castaldi, Naveen Chandra, Cyril Crevoisier, Patrick M. Crill, Kristofer Covey, Charles L. Curry, Giuseppe Etiope, Christian Frankenberg, Nicola Gedney, Michaela I. Hegglin, Lena Höglund-Isaksson, Gustaf Hugelius, Misa Ishizawa, Akihiko Ito, Greet Janssens-Maenhout, Katherine M. Jensen, Fortunat Joos, Thomas Kleinen, Paul B. Krummel, Ray L. Langenfelds, Goulven G. Laruelle, Licheng Liu, Toshinobu Machida, Shamil Maksyutov, Kyle C. McDonald, Joe McNorton, Paul A. Miller, Joe R. Melton, Isamu Morino, Jureck Müller, Fabiola Murguia-Flores, Vaishali Naik, Yosuke Niwa, Sergio Noce, Simon O'Doherty, Robert J. Parker, Changhui Peng, Shushi Peng, Glen P. Peters, Catherine Prigent, Ronald Prinn, Michel Ramonet, Pierre Regnier, William J. Riley, Judith A. Rosentreter, Arjo Segers, Isobel J. Simpson, Hao Shi, Steven J. Smith, L. Paul Steele, Brett F. Thornton, Hanqin Tian, Yasunori Tohjima, Francesco N. Tubiello, Aki Tsuruta, Nicolas Viovy, Apostolos Voulgarakis, Thomas S. Weber, Michiel van Weele, Guido R. van der Werf, Ray F. Weiss, Doug Worthy, Debra Wunch, Yi Yin, Yukio Yoshida, Wenxin Zhang, Zhen Zhang, Yuanhong Zhao, Bo Zheng, Qing Zhu, Qiuan Zhu, Qianlai Zhuang (2020), Earth System Science Data, 12, 1-63, 2020 10.5194/essd-12-1561-2020

[3] IPCC, 2021: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S. L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M. I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J. B. R. Matthews, T. K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press. In Press. .

[4] Forster, P., T. Storelvmo, K. Armour, W. Collins, J. L. Dufresne, D. Frame, D. J. Lunt, T. Mauritsen, M. D. Palmer, M. Watanabe, M. Wild, H. Zhang, 2021, The Earth’s Energy Budget, Climate Feedbacks, and Climate Sensitivity. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S. L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M. I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J. B. R. Matthews, T. K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press. In Press. .

[5] Frank Mitloehner profile https://animalscience.ucdavis.edu/people/faculty/frank-mitloehner

[6] Video by Frank Mitloehner on cattle farming https://www.youtube.com/watch?app=desktop&v=RW8BclS27aI&ab_channel=DairyCares

[7] Food and Agriculture Organization of the United Nations, benaderd op 13 september 2021 http://www.fao.org/faostat/en/

[8] Vellinga, Th.V., Reijs, J.W., Lesschen, J.P., Van Kernebeek, H.R., 2018. Lange termijn opties voor reductie van broeikasgassen uit de Nederlandse landbouw, een verkenning. Wageningen Livestock Research, Rapport 1133. .

©De tekst is beschikbaar onder de licentie Creative Commons Naamsvermelding-NietCommercieel-GelijkDelen 4.0 Internationaal, er kunnen aanvullende voorwaarden van toepassing zijn. Zie de gebruiksvoorwaarden voor meer informatie.