Boskapsrapar är den andra källan till metan i USA, men det är svårt att mäta exakt hur mycket metan en ko producerar på en dag. Det är därför som forskare vid USDA-ARS Conservation and Production Research Laboratory i Bushland, Texas bestämde sig för att använda ett antal olika metoder för metanbedömning - inklusive en "alkoanalysator för kor" - för att bestämma metanutsläppen från frigående boskap på Oklahomas gräsmarker.

Deras forskning, kombinerat med data om hur väl jorden fångar metan, kan hjälpa till att skapa mer exakta modeller av hur mycket växthusgasutsläpp amerikaner kan få fram sin förkärlek för ost och hamburgare.

Metan är en potent växthusgas. Även om det finns kvar i atmosfären under en kortare tid än koldioxid, den har en uppvärmningspotential som är 34 procent högre än för koldioxid. Enligt Miljöförsvarsfonden, Metan står för cirka 25 procent av den globala uppvärmningen av människan.

USDA-forskarna var intresserade av att mäta mängden metan som varje ko producerade på en dag. Dock, gasproduktion är svår att spåra.

"Det är en riktig utmaning eftersom boskapen i grunden är mobila punktkällor för metan, sa Richard Todd, en jordforskare vid USDA som presenterade arbetet förra månaden vid 2018 AGU Fall Meeting i Washington, D.C. "De flyttar runt, de betar, växtligheten förändras, deras kroppar förändras när de går igenom amning och graviditet och så vidare. Det är en riktigt dynamisk situation. Vad vi ville göra var att använda ett antal olika metoder för att mäta metan."

En av metoderna, kallas GreenFeed, är i grunden en alkomätare för kor. Enheten designades av C-Lock Inc., ett vetenskapligt företag specialiserat på mätverktyg för boskap.

"Nötkreatur är tränad att stoppa huvudet i en öppen huva (med mat), och medan de är där och mumsar på den lilla godbiten provar enheten deras andetag, " sa Todd. "Då kan vi beräkna metanutsläppen medan de är inne."

Tvärtemot vad många trodde, 95 procent av nötkreatursmetanet frigörs när korna rapar, inte när den kommer ut i andra änden. Men det räckte inte att bara andas korna för att göra en korrekt bedömning av hur mycket metod varje ko producerade, så forskarna kompletterade sitt arbete med andra metoder.

Två av de ytterligare tillvägagångssätten förutspådde metanutsläpp med hjälp av matematiska modeller av hur mycket korna åt och olika andra faktorer. En använde laser för att spåra utsläpp när de steg från flocken, och räknade in dem i en modell med väder och placering av enskilda kor. Man mätte metankoncentrationer upp- och nedåt i besättningen.

Efter att ha samlat in och analyserat all data från de olika metoderna, forskarna kombinerade data för att få sitt svar. Varje ko som betar området i inhemska Oklahoma-prärien producerar cirka ett halvt kilo metan per dag. Siffrorna ändrades något med årstiderna, troligen på grund av förändringar i kornas dieter, enligt forskarna.

Mängden metan en ko producerar, forskarna fann, är mest en faktor av hur mycket den äter och vilken typ av mat den konsumerar. Detta var tydligt i skillnaderna i metanproduktion under olika gräsmarkssäsonger.

Intressant, om en ko äter på lättsmält mat som majs, den producerar ungefär en tredjedel så mycket metan som en ko som betar på präriegräs. Det betyder att kor i djuruppfödning med hög täthet som fodergårdar eller mejerier faktiskt producerar mindre metan än gräsmatat nötkött.

"Det är definitivt en lycklig olycka, " sa Todd. "Jag tror inte att de på distans överväger metanutsläpp. Majs är billigt, det är lätt, och det går snabbt att mata dem i foderplatser."

Dock, Todd varnar för att för att förstå hela metancykeln, forskare måste ta hänsyn till andra krafter i ekosystemet. Gräsmarker som U.S. Great Plains, till exempel, är metansänkor. Bakterierna i frisk jord kan konsumera tillräckligt med metan för att kompensera för åtminstone några av boskapets utsläpp, en process som kanske inte är lika effektiv för kor som hålls axel vid axel i inhägnade gårdar, han sa.

Charles Rice, en forskare vid Kansas State University, arbetar på jordsidan av ekvationen.

"(Todd) har mätt metanet som släpps ut av boskapen själv, så det vi gör då är att sätta ihop bitarna, "Rice sa." Vi vet vad nötkreaturutsläpp är. Så vi mäter vad jorden gjorde, och sedan kan vi göra en budget och balansera den."

Den här historien återpubliceras med tillstånd av AGU Blogs (http://blogs.agu.org), en gemenskap av jord- och rymdvetenskapsbloggar, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.