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牛在气候变化中扮演着至关重要的角色：作为最大的农业甲烷排放源，全球9.4亿头牛每年排放近10%的总温室气体排放量，其中大部分是通过打嗝和排泄物产生的。甲烷是一种强效的地球变暖气体。
因此，有大量的时间和金钱被 投入到排放控制中。例如，农场生物消化器通过 收集粪坑中逸出的甲烷 来采取一种后端方法。大量的研究旨在通过喂食牛海藻、精油，甚至类似“牛用乐通”的物质来减少牛的打嗝。最新的努力是 一项耗资7000万美元的项目 ，由一位诺贝尔奖得主领导，利用基因编辑技术，通过重塑动物肠道微生物来消除这种污染。
鉴于世界对肉类和奶制品的日益增长的需求，这些新颖的尝试对于我们朝着国际和国家气候目标迈进至关重要。然而，它们也引发了一个问题： 放弃牛奶、奶酪 和牛肉，转向植物性替代品，会不会更容易？为什么要在有更简单解决方案的情况下，去对抗自然呢，至少从科学角度来看？
研究表明，即使 稍微减少肉类饮食，个体饮食的碳足迹也能减少高达 75%。然而，事实证明，将牛从气候问题中剥离出来极为复杂——尤其是在美国，该行业年产值达2750亿美元，拥有全球 第四大牛群，并且是其 牛肉和奶制品的最大生产国。实现一个无汉堡包的美国面临着严峻的挑战。除了克服文化转变——例如，该国人均马苏里拉奶酪的消费量平均 每月一磅——之外，还有满足营养需求和重新平衡与畜牧业息息相关的农业、食品和工业经济体的复杂性的挑战。
美国环保局的环保工程师斯蒂芬·斯图迪万特说，出于这些原因，更绿色的饮食只是解决气候变化的一种策略。“我们需要综合运用各种策略才能实现真正可持续的未来，”他说。“我们不能挑三拣四。”
美国人对肉类和奶制品的需求是不可否认的。除了 牛肉消费量 十年来的稳步增长（2021年达到200亿磅）之外，美国人消费的奶酪、黄油和冰淇淋比前一年增加了 12%，延续了始于半个世纪前的一股上升趋势。
然而，我们对动物蛋白日益增长的需求与其巨大的碳足迹之间存在根本性的脱节。生产一 磅牛排 产生的温室气体比同等数量的豌豆多近100倍，而奶酪生产排放的温室气体是制作豆腐的 八倍。
尽管美国的 牛肉 和 奶制品 行业是世界上最高效的之一——部分原因是更好的育种、基因和营养——它们仍然留下了显著的足迹。该国 9200万头牛 产生的温室气体占该国总温室气体的 4%，占所有农业排放量的40%。
然而，如果这些牛群奇迹般地消失，问题也无法完全解决。根据一项 同行评审研究，一个无动物的农业系统只会使该国温室气体排放总量减少2.6%。当然，鉴于该国在气候变化中的巨大作用，任何减排都值得注意——这个降幅相当于 葡萄牙年排放量的三倍——尽管这会带来一些缺点。
没有牲畜需要喂养，现在用于种植饲料和干草的土地可以被粮食作物取代。然而，由于高价值的水果和蔬菜需要优质的土壤、特定的气候条件和充足的水利基础设施，大部分土地将仅限于种植卡路里含量高、耐旱的广域作物，如玉米和大豆——这种系统性改变将带来自身的で气候影响。
弗吉尼亚理工学院动物和家禽科学教授、该研究的首席作者罗宾·怀特说，事实上，农业目前的排放是作物与牲畜某种平衡的结果。作物需要肥料，而牲畜经常提供这种资源，生产合成肥料是一个能源密集型过程，通常 需要化石燃料 并排放甲烷。牛还可以帮助将农业副产品——从水果皮和果肉到杏仁壳和废啤酒谷物——从垃圾填埋场中移除，将农作物废料的碳排放量减少 60%。
怀特说，消灭该国的牛并用粮食作物取代饲料生产，将能生产出更多的食物，从而产生25%的卡路里盈余。然而，这种富足将伴随着 必需营养素的缺乏，因为植物性食物往往缺乏维生素B12、钙、铁和脂肪酸。（尽管现有研究反映了素食者长期的良好健康状况，但对那些完全不食用动物性食品的人的研究 尚无定论。）
怀特说，关于可持续性的更大讨论往往忽视了这些复杂性。粮食不安全通常与卡路里充足有关，但并不总是反映营养需求，特别是弱势群体的营养需求。例如， 孕妇、哺乳期妇女和老年妇女 容易出现贫血和骨密度低，这主要是由于 铁 和钙摄入不足——这些营养素在红肉和奶制品中很容易获得，并且可以为大部分人口提供。
怀特说：“当我们只关注饮食变化的大体指标时，这些细微之处就会被忽略。”她补充说，虽然均衡的选择对个人来说是可以的，但要让国家吃饱吃好却是一项复杂的任务。“在那食物生产背后，有整个农业系统，”她补充说，改变其中的一部分需要仔细审查。
鉴于牛肉和奶制品行业的规模、它们在供养人类方面所起的中心作用，以及将其从经济中移除的难度，牛显然不会很快消失。因此，资源丰富，正如字面意思，致力于解决排放问题的核心。
与大多数反刍动物一样，牛能最大限度地利用粗劣的食物，将反刍的草料、谷物和农作物废料转化为肌肉和牛奶。从纤维素和植物纤维中提取所有这些能量需要消化微生物的作用；牛的瘤胃中宿主着大量的细菌、酵母和真菌，它们将复杂的碳水化合物发酵成微生物蛋白，然后它们吸收这些蛋白，并将挥发性脂肪酸排出，这些脂肪酸以甲烷和其他气体的形式排出。
几种膳食补充剂已被证明可以减少牛的腹胀。每天两次 大蒜和柑橘提取物 可以将排放量减少20%，而 红海藻添加剂 可以将其抑制高达80%，同时不影响动物的健康或生产力，也不会在由此产生的蛋白质中留下可检测到的风味。但要产生变革性的影响，需要工业规模的生产和实施。例如，有希望的海藻菌株偏好热带水域，而开发一个足够强大的供应链，能够为数千万头牛提供日常干预，则会留下关于有效养殖、加工和分销技术的未解之谜。
最终，对动物消化系统的调整可能 holds the most scalable answer. 2020年诺贝尔化学奖得主、CRISPR基因编辑工具的先驱詹妮弗·杜德纳正在领导一个加州大学的团队，希望做到这一点。最近启动的项目旨在通过宏基因组学——另一项能够绘制复杂微生物群落功能的突破性技术——来识别有害的肠道细菌，然后重组它们的DNA以产生更少的甲烷。目标是开发一种针对小牛的口服疗法，一旦施用，将继续用基因改造的微菌群来重新填充它们的瘤胃。
加州大学戴维斯分校副教授兼项目负责人马蒂亚斯·赫斯在一次 采访中 说：“我们正在努力寻找一种易于获得且成本低廉的减少甲烷的方法。”如果成功，这种解决方案将能极大地减少全世界牛的排放。
他们的使命于今年早些时候启动，由TED Audacious Project资助。除了牲畜，微生物通过垃圾填埋场、废水和稻田产生近三分之二的全球甲烷排放量。杜德纳在一次 最近的TED演讲 中说，如果成功，“我们的技术将真正改变我们在应对气候变化方面的局面。”
即使科学界在努力使牛对气候更友好，消费的潮流也在稳步变化。在过去两年里， 大多数 美国人都增加了植物性食品的摄入量，其中 近一半 的千禧一代和Z世代定期食用素食。但也有另一个值得注意的变化：只有12%的美国人吃掉了 全国一半的牛肉。对于肉食为主的少数人群来说，气候变化的危险似乎对他们转向更环保的饮食影响甚微。
一项关于鼓励绿色饮食的全球性研究发现，气候风险感知只是一个影响因素，此外还有健康影响和经济状况。然而，该报告的首席作者西贝尔·埃克尔说，我们周围的人对改变个人的态度、信念和价值观有着最大的影响——换句话说，群体思维是有力量的。
“如果你周围有更多的素食者或弹性素食者，你就会认为这是社会的常态，”位于奥地利的国际应用系统分析研究所的可持续服务系统研究员埃克尔说。“所以，如果你打算改变你的行为，（这样做的）社会成本就会降低。”
事实上，根据美国国家科学院的一项 独立研究，在影响环保行为（如回收和放弃汽车）方面，社会规范和比较非常有效，远远超过了财务激励和公众呼吁等其他驱动因素。埃克尔说，来自个人、社区、大众和社交媒体的积极可见性和强化，比羞辱那些不完全遵守的人更能鼓励气候行动。否则，这只会使问题变得疏远和两极分化。
最终，食品系统的整体性要求采取集体方法来减少其巨大的排放量。虽然毫无疑问，动物性食品对环境的足迹过大，但饮食结构的变化是食品相关的气候行动更大战略的一部分，正如环保局的斯图迪万特所说。改进的农业实践，如最大化产量和最小化投入，与减少食物损失和浪费一样至关重要。正是因为这些原因以及更多原因，无肉星期一、素食星期五和减少污染的牛都在缓解牛在地球变暖中所扮演的角色方面发挥着作用。
更正：本文已更新，指出即使稍微减少肉类摄入，个人 饮食 的碳足迹也能减少高达75%。
本文最初发表于 Grist ，网址为 https://grist.org/agriculture/why-cant-we-just-quit-cows/。
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