Uma mudança de 12% da produção de gado monogástrico para ruminantes pode reduzir as emissões e aumentar a produção agrícola para 525 milhões de pessoas

Nature Food volume 3, páginas 1040–1051 (2022) Citar este artigo

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Os ruminantes têm menor eficiência no uso de alimentos do que o gado monogástrico e produzem emissões reativas de nitrogênio e metano mais altas, mas podem utilizar biomassa não comestível para humanos por meio de forragem e palha como matéria-prima. Aqui conduzimos uma análise contrafactual, substituindo ruminantes por gado monogástrico para quantificar as mudanças na perda de nitrogênio e emissões de gases de efeito estufa globalmente de uma perspectiva de todo o ciclo de vida. Mudar 12% da produção pecuária global de monogástricos para ruminantes poderia reduzir as emissões de nitrogênio em 2% e as emissões de gases de efeito estufa em 5% devido à mudança no uso da terra e à menor demanda por áreas de cultivo para alimentação de ruminantes. A produção de terras cultivadas liberadas poderia alimentar até 525 milhões de pessoas em todo o mundo. Mais produtos de ruminantes, além do manejo otimizado, gerariam benefícios gerais avaliados em US$ 468 bilhões, reduzindo os impactos adversos na saúde humana e do ecossistema e mitigando os impactos climáticos.

O setor pecuário global emitiu 65 TgN ano-1 em 2010, respondendo por um terço do total de emissões antropogênicas de nitrogênio reativo (Nr)1. Toda a cadeia produtiva da pecuária gerou aproximadamente 15% das emissões antropogênicas globais de gases de efeito estufa (GEE), com ruminantes e pecuária monogástrica contribuindo com 5,7 e 1,4 PgCO2e emissões de GEE por ano, respectivamente2. A produção de ração animal usa aproximadamente dois terços da área total global de terras agrícolas3 e o aumento na demanda de proteína derivada de gado pode acelerar a competição entre alimentos4.

A eficiência do uso de alimentos é menor em ruminantes do que em animais monogástricos1, levando a emissões relativamente mais altas de Nr e GEE por unidade de produção de proteína para ruminantes. A redução do consumo de produtos ruminantes pode ajudar a limitar os impactos ambientais da produção de carne5, mas atender aos requisitos de proteína animal de animais monogástricos, especialmente aves, vem com compensações. Os grãos representam aproximadamente 95% da alimentação em granjas intensivas de aves, e as aves consomem comparativamente mais grãos comestíveis para humanos do que os ruminantes6. Em contraste, cerca de 60% da alimentação de ruminantes é celulose não comestível, por exemplo, capim, restos de colheita e folhas7. Assim, os ruminantes podem contribuir para maximizar o uso de biomassa vegetal inutilizável, beneficiando a segurança alimentar e reduzindo o impacto ambiental da agricultura8,9.

Argumentamos que maximizar o uso de celulose como ração animal pode reduzir a pressão sobre a produção de ração de grãos, que está associada a altos custos ambientais e riscos de segurança alimentar. Aqui realizamos uma análise contrafactual, substituindo ruminantes por gado monogástrico, para quantificar as mudanças nas emissões de Nr e GEE em 166 países, considerando uma perspectiva de ciclo de vida completo. Em seguida, calculamos os aspectos de eficiência da produção de quantidades equivalentes de proteína e as emissões resultantes de Nr e GEE de ruminantes e gado monogástrico em diferentes países, considerando as restrições locais. Com base nessas análises globais, desenvolvemos um cenário otimizado de produção de proteína animal, maximizando a proporção de ruminantes para reduzir as emissões de Nr e GEE, aumentando assim a disponibilidade de terras de cultivo para a produção de alimentos humanos à base de grãos. O manejo de ruminantes para a produção de alimentos de baixa emissão pode proteger a segurança alimentar, reduzir os impactos ambientais e mitigar as mudanças climáticas.

Os ruminantes alimentam-se principalmente de celulose não comestível para humanos (Dados Estendidos Fig. 1), embora tenham maiores necessidades alimentares (14,8 kgNfeed por kgNruminant) do que o gado monogástrico (6,3 kgNfeed por kgNmonogástrico). A produção de pecuária monogástrica requer cerca de quatro vezes mais terras cultivadas do que a produção de ruminantes para produzir um equivalente por unidade de proteína (Fig. 1a,c e Dados Estendidos Figs. 2 e 3) (8,0 ha por t de proteína para pecuária monogástrica versus 1,9 ha por t de proteína para ruminantes). Os ruminantes globais produziram aproximadamente 7 Tg de N-proteína em 2019. A produção do mesmo nível de proteínas exclusivamente por gado monogástrico resultaria em 15% (7 Tg) mais perdas de nitrogênio para o meio ambiente em toda a cadeia de produção. As emissões de amônia (NH3) para o ar e nitrato (NO3−) liberados para corpos d'água aumentariam em tal cenário em 13% (3 Tg) e 18% (5 Tg), respectivamente, enquanto as emissões de N2O e NOx diminuiriam em 14 % (−0,3 Tg) e 17% (−0,04 Tg), respectivamente (Fig. 2a,b). Os aumentos significativos estão associados à produção de ração de grãos para pecuária monogástrica, que requer mais área de cultivo e insumos de fertilizantes sintéticos.