春天的晨风在内陆北加州的温度警告了初期的烧焦器，但这里居住在这里的小牛群的小牛群太奇怪了。在一个不熟悉的人类的方法上，他们将他们的谷仓慢慢进入已经惩罚的阳光下，彼此在旁边朝向围栏朝向围栏。有些是黑白，其他棕色;所有运动都是一对编号的黄耳标签。有些人比其他人更自信。一个设法伸展她的长脖子，足以舔我的前臂的整个长度。
“那是姜，”他们的守门员解释了27岁的Breanna Roque。加州大学动物科学的研究生戴维斯，罗克在其牛奶中从动物的食物口粮中监测了从动物的食物口粮 - 炎症或压力的指标。“实习生命名为她。她是我们的超级明星。“
生姜是参与罗克的动物科学教授Ermias Kebreab进行的一项实验的12头荷斯坦奶牛之一，该实验旨在通过在家畜的饮食中补充一种特定类型的海藻来减少甲烷排放。甲烷是一种强效温室气体，其短期吸热能力大约是二氧化碳的30倍。在加州,180万头奶牛和数量较少的肉牛每年排放1150万吨二氧化碳，相当于250万辆汽车的排放量。
在美国，人类排放到大气中的甲烷中有36%来自家畜。
这些庞大的数据在一定程度上促使加州立法者通过一项法律，到2030年将甲烷和其他短期“气候污染物”的排放量在2013年的水平上减少40%。随后，加州空气资源委员会(California Air Resources Board)下令，新法律中的大部分减量来自乳制品行业。其他削减措施还包括从垃圾填埋场转移有机垃圾，以及消除与石油和天然气作业相关的短暂排放。
加州大学戴维斯分校的这项研究将为限制“肠内发酵”产生的甲烷的全球知识储备做出贡献。“肠内发酵”是反刍动物上胃腔或瘤胃的消化过程，微生物会在瘤胃中简化纤维和淀粉的消化过程，在打嗝和呼出时释放气体。空气资源委员会的科学顾问瑞安·麦卡锡说:“在不同的发展阶段，这是少数几个似乎有潜力减少(肠道内)甲烷30%或更多的选择之一。”
KebraBB对牛饲料的海藻添加剂的实验现在已经超过了30％的人物，其中一种海藻削减了肠道甲烷超过50％。在斗争以缓慢的气候变化，这种减少不小问题：在美国单独，国内牲畜 - 包括牛，羊，山羊和水牛 - 贡献36％的甲烷根据美国环境保护署的说法，人类排放到大气中。
科学家Ermias Kebreab十多年来一直在研究如何减少奶牛的甲烷排放。Gregory Urquiaga / UC Davis
全世界的研究人员都在研究家畜的甲烷问题。在过去，科学家们尝试混合微生物生产低甲烷的袋鼠前胃转化成牛的肠道微生物，选择性地培育出气体较少的奶牛。研究人员还尝试接种疫苗来抑制“产甲烷菌”——一种在瘤胃中将碳和氢转化为甲烷的细菌。(最后一个想法有点像开发一种流感疫苗，每年在世界每个角落都有效。“有太多不同的产甲烷菌，”Kebreab说。“我们无法为所有的人进行校准。”)
饲料添加剂表现出更多的承诺。三年前，宾夕法尼亚州立大学研究员亚历山大Hristov实现了一个30%通过用一种称为3-硝基氧基丙醇的物质来腌制反刍动物肠甲烷的肠溶甲烷，或320次（目前正在等待FDA批准）。Kebreab认为海藻可能被证明是一个更好的解决方案。厄立特里亚本地人来到美国，在联合王国和加拿大工作后，这位45岁的研究员一直在致力于15年的问题。“这是我的整个职业生涯，”他说。
在加州大学戴维斯分校的研究仓里，罗克打开一个大锡箔袋，露出一把和旧砖颜色一样的干海藻:Asparagopsis,仍在释放海洋中的气体-鱼和硫磺和明亮的碘的味道。实习医生们把草堆磨碎，倒进橙色的桶里。罗克戴上乳胶手套，把干海藻和糖蜜混合在一起，制成一种奶牛显然觉得美味的有光泽的粘稠的泔水。美味是关键:在英国的一项研究中，在模拟的奶牛瘤胃中添加咖喱，看起来很有希望，直到真正的奶牛拒绝吃咖喱。
“他们是非常挑剔的食物，”罗克说。觅食动物必须从牧场的潜在毒物中排序营养。“如果他们在陌生的事情上跑，他们会避免它。”
古希腊和18世纪冰岛的农民故意在海滩上放牛。
四头奶牛吃苜蓿和干草的混合物，用海藻 - 糖蜜混合物飙升。还有四个会吃同样的饲料，较少的海藻加入。其余的是对照组 - 他们会吃平原，没有任何添加剂。Roque花了近两周训练奶牛，如何进入自己的特定喂养泊位，用转发器贴上每个人，使母牛向她的个别槽打开电子门。并非所有的奶牛都与该计划失望。一个，黑色蒙面霍尔斯坦反复推动她较小，更符合她的泊位的敞开的门。较小的母牛每次都义务。Roque Raps在鼻子上的更大胆的牛，它撤回，但不是很长。
“他们吃的是一模一样的东西，”罗克有点恼火地说。围场和牧场一样，“草总是更绿。”
当他们吃完后，一滴“牛曲奇”就会吸引他们去一个隔间，那里有一个类似于酒精测试仪的仪器，对他们的排放物进行分析。罗克说:“他们听到声音就过来了。“我们尽量让每个人一天去三次。”每头牛的耳朵上都戴着一个戒指，它会将识别代码和呼吸分析信息传送到数据库。罗克和科布雷布可以在他们的电脑和智能手机上查看测试结果。
观看:看看科学家是如何测量奶牛体内的甲烷的。(来源:加州大学戴维斯分校)
结果超出了所有人的预期，包括Kebreab公司。他对金格和她的同伴进行了为期三个月的研究，发现在奶牛的普通饲料中加入一种大型海藻，芦笋，将肠甲烷减少58％。不仅仅是其他海藻，芦笋含有抑制甲烷(CH)产生的化合物4，打断碳和氢结合的过程。
“我们没想到我们使用的剂量会有这么多，”Kebreab说。牛奶产量保持稳定或增加。一组品尝者发现不同牛奶之间没有差异。
斯坦福大学环境科学研究员琼·萨文指出，牛吃海藻并不是什么新鲜事，她向加州大学戴维斯分校的科学家介绍了海藻溶液，并成立了一个非营利性组织，榆树创新帮助关注和资助研究。她说:“有什么吃什么。”在加利福尼亚，人们吃杏仁皮;在乔治亚州，他们吃棉籽。有记载的证据证明，古希腊和18世纪的冰岛农民故意在海滩上放牛。
实际上，是一位普通的农民突发奇想，用海藻补充奶牛的饲料——不是为了气候，而仅仅是为了动物的整体健康。在加拿大爱德华王子岛(Prince Edward Island)的海岸上，乔·道根(Joe Dorgan)观察到，他饲养在海滩上的奶牛比内陆放牧的奶牛怀孕更快，产奶量也更多。2011年从奶牛场退休后，他创办了一家新公司，北大西洋有机物在牧草匮乏的季节里，内陆农民可以从爱德华王子岛获得“风暴带来的海岸草”，供他们放牧。
因为似乎促进了牛奶产量，海藻治愈可能会在其他乳制品中捕获。
当Dorgan希望数据推销他的产品时，他接近一个名为Rob Kinley的环境科学家，然后在新斯科舍省的Dalhousie大学。2014年，Kinley和他的同事艾伦分析了海藻的不同品种，在海滩上冲了过来，混合在一起体外随着瘤胃微生物，对反刍动物的营养价值和健康影响。但作为环境科学家，Kinley说：“如果是什么？'可能性总是在我们的外围愿景中。”令人兴趣所有牲畜饲料如何影响肠甲烷，它们也测量了它们的样品，也可以用于甲烷产量。
Kinley在他的实验室测试中发现，海藻可以减少多达16%的甲烷产量。他说:“这是深化对更有效海藻的研究的火花。”
这时，金利已经搬到了澳大利亚，在那里工作英联邦科学和工业研究组织(CSIRO)。金利与詹姆斯·库克大学和澳大利亚肉类与畜牧业合作，开始筛选不同的海藻对反刍家畜甲烷排放的影响。这一过程揭示了芦笋作为选择的抗甲状腺炎海藻。但Kinley很快就警告说，它不会在整个星球上都有丰富。如果它作为肠内甲烷的全球解决方案爆发，则需要养殖。
金利认为，这不是一件坏事。海藻养殖从海水中吸收过量的氮和溶解的二氧化碳;培育它可以在贫困地区创造新的经济。研究人员仍然需要弄清楚这是如何工作的。“知识的培养是没有深度的。芦笋使用任何方法，”Kinley说。
上面的Asparagopsis,一种海藻，可以减少牛甲烷排放，在添加以供饲料时可降低50％。Gregory Urquiaga / UC Davis
“据我们所知，”萨文说，“如果这种补充剂在所有动物试验中都被证明有效，就可以在我们所知的所有牲畜生产系统中提供。”以草为食的牧场奶牛可以在饮水或盐舔食中添加这种补充剂。
尽管加州奶农最初认为这项规定太过繁琐，但至少有一些奶农暂时对海藻添加剂很感兴趣。“甲烷表明动物的消化能力低下，”有机谷可持续发展项目经理乔纳森·莱因伯德(Jonathan Reinbold)说。有机谷是一个由1800多名奶农组成的合作社，其中35名来自加州。“如果你能使一头奶牛的消化效率提高5%，你就能减少5%用于奶牛生产的土地。它可以用来休耕或种植其他种类的食物。”
而且由于它还似乎促进了牛奶产量，因此海藻治疗可能会在其他乳制品中捕获，没有许多气候法规。加州航空资源委员会的麦卡锡在发展中国家的海藻促进乳制品生产中看到了未来。Reinbold想象它在他公司的美国合作中传播。
“如果这些好处是真实的，而且在经济上有意义，我们为什么不让1800个奶农合作使用它们呢?”Reinbold说。“我们当然希望如此。”
2018年7月2日更正:本文的早期版本错误地指出，研究人员正在作为其海藻添加剂实验的一部分监测奶牛血液中的体细胞。它们是测量奶牛牛奶中的体细胞。
