De huidige landbouwvoederteelt voor rundvee, varkens en kippen heeft enorme gevolgen voor het milieu en het klimaat, inclusief ontbossing, uitstoot van broeikasgassen, verlies aan biodiversiteit en stikstofvervuiling. Het verbouwen van voer in industriële faciliteiten in plaats van op akkers kan de kritieke implicaties in de voedselvoorzieningsketen voor de landbouw helpen verlichten. Eiwitrijke microben, geproduceerd in grootschalige industriële installaties, zullen waarschijnlijk traditionele, op gewassen gebaseerde diervoeders vervangen. Een nieuwe studie nu gepubliceerd in het tijdschrift Milieuwetenschap en -technologie schat nu het economische en ecologische potentieel van het voeren van microbiële eiwitten aan varkens, runderen en kippen op wereldschaal. De onderzoekers vinden dat door slechts 2 procent van het veevoer te vervangen door eiwitrijke microben, meer dan 5 procent van de uitstoot van broeikasgassen in de landbouw, het wereldwijde akkerland en de wereldwijde stikstofverliezen kunnen elk worden verminderd.

"Kip, varkens en runderen verslinden ongeveer de helft van het eiwitvoer dat wordt verbouwd op wereldwijde akkers, " zegt Benjamin Leon Bodirsky, auteur van de studie van het Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK, lid van de Leibniz Vereniging). Zonder ingrijpende veranderingen in het agrofoodsysteem, de stijgende vraag naar voedsel en veevoer die gepaard gaat met vleesgebaseerde diëten zal leiden tot voortdurende ontbossing, verlies van biodiversiteit, vervuiling door nutriënten, en klimaatbeïnvloedende emissies.

"Echter, er is een nieuwe technologie ontwikkeld die deze negatieve milieueffecten zou kunnen voorkomen:microben kunnen worden gekweekt met energie, stikstof en koolstof in industriële installaties om eiwitpoeders te produceren, die vervolgens in plaats van sojabonen aan dieren worden gevoerd. Het kweken van voedereiwit in laboratoria in plaats van akkerland te gebruiken, kan mogelijk sommige milieu- en klimatologische effecten van de voederproductie verzachten. En onze studie verwacht dat microbieel eiwit zelfs zonder beleidsondersteuning zal ontstaan, aangezien het inderdaad economisch winstgevend is, " hij zegt.

Kleine voerveranderingen kunnen een aanzienlijke milieu-impact hebben

Het onderzoek is gebaseerd op computersimulaties die het economische potentieel en de milieueffecten van microbiële eiwitproductie tot het midden van de eeuw beoordelen. De simulaties laten zien dat wereldwijd tussen de 175-307 miljoen ton microbieel eiwit conventioneel krachtvoer zoals sojabonen zou kunnen vervangen. Dus door ongeveer 2 procent van het veevoer te vervangen, druk op ontbossing broeikasgasemissies in de landbouw en stikstofverliezen uit akkerland kunnen met meer dan 5 procent worden verminderd, namelijk 6 procent voor het wereldwijde akkerland, 7 procent voor de uitstoot van broeikasgassen in de landbouw en 8 procent voor de wereldwijde stikstofverliezen.

"In praktijk, microben zoals bacteriën, gist, schimmels of algen kunnen eiwitrijke gewassen zoals sojabonen en granen vervangen. Deze methode is oorspronkelijk ontwikkeld tijdens de koude oorlog voor ruimtereizen en maakt gebruik van energie, koolstof- en stikstofmeststoffen om eiwitrijke microben in het laboratorium te laten groeien, " legt Ilje Pikaar van de University of Queensland in Australië uit. Voor hun nieuwe studie, de onderzoekers overwogen vijf verschillende manieren om microben te kweken:door aardgas of waterstof te gebruiken, voerproductie zou volledig kunnen worden losgekoppeld van het cultiveren van akkerland. Deze landloze productie vermijdt elke vervuiling door landbouwproductie, maar het brengt ook een enorme energievraag met zich mee. Andere processen die gebruik maken van fotosynthese door suiker op te waarderen, biogas of syngas van agrarische oorsprong tot hoogwaardig eiwit resulteert in lagere milieuwinst; sommige uiteindelijk zelfs in een toename van de stikstofvervuiling en de uitstoot van broeikasgassen.

Microbieel eiwit alleen is niet genoeg om onze landbouw te verduurzamen

"Het voeren van microbieel eiwit zou de productiviteit van de veestapel niet beïnvloeden, ", zegt schrijfster Isabelle Weindl van PIK. "In tegenstelling, het kan zelfs positieve effecten hebben op de groeiprestaties van dieren of de melkproductie." Maar hoewel de technologie economisch winstgevend is, de invoering van deze nieuwe technologie kan nog steeds met beperkingen worden geconfronteerd, zoals gebruikelijke factoren in het landbouwbeheer, risicoaversie tegen nieuwe technologieën, of gebrek aan markttoegang. "Echter, prijsstelling van milieuschade in de landbouwsector zou deze technologie nog economisch concurrerender kunnen maken, ’ zegt Weindl.

"Onze bevindingen laten duidelijk zien dat de omschakeling naar microbieel eiwit alleen niet voldoende zal zijn om onze landbouw duurzaam te transformeren, ", zegt co-auteur Alexander Popp van PIK. Om de milieu-impact van de voedselvoorzieningsketen te verminderen, er zijn grote structurele veranderingen in het agro-voedselsysteem nodig, evenals veranderingen in het voedingspatroon van de mens naar meer groenten. "Voor ons milieu en het klimaat, maar ook voor onze eigen gezondheid, het zou zelfs een andere belangrijke optie kunnen zijn om het vee-ingrediënt in de voedselvoorzieningsketen te verminderen of zelfs over te slaan. Na verdere technologische vooruitgang, microbieel eiwit kan ook een direct onderdeel worden van het menselijke dieet - ruimtevoedsel gebruiken voor de eigen voeding van mensen."