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TEMPOS MODERNOS: SOLUÇÕES PARA A REDUÇÃO DO METANO NA PECUÁRIA

A pecuária moderna enfrenta o desafio de reduzir as emissões de metano entérico, um potente gás de efeito estufa, sem comprometer a produtividade. Conheça estratégias práticas e inovadoras para alcançar esse equilíbrio.

Tempos modernos

A redução das emissões de metano (CH₄) é um dos principais desafios para a pecuária em termos de sustentabilidade e mitigação do aquecimento global. Como gás de efeito estufa (GEE), o metano possui um potencial de aquecimento 28 vezes maior que o do dióxido de carbono (CO₂). No entanto, enquanto o metano permanece na atmosfera por aproximadamente 12 anos antes de se reintegrar ao ciclo do carbono e deixar de contribuir para o aquecimento global, o dióxido de carbono segue contribuindo para o efeito estufa durante mais de 200 anos . A produção de metano entérico pelos ruminantes, que ocorre durante a fermentação no rúmen, representa aproximadamente 30% das emissões globais de metano antropogênico — aquelas resultantes diretamente de atividades humanas, como a agricultura, a pecuária, a indústria e o transporte. Diante dessa significativa participação, o setor pecuário está sob crescente pressão para adotar soluções eficazes de mitigação.


Como bem expressa Lulu Santos em "Tempos Modernos", "o tempo voa” e a necessidade de agir em favor da sustentabilidade se torna cada vez mais urgente. A pecuária está entrando em uma nova era, marcada por inovações em práticas de manejo, biotecnologia e genética, que são essenciais para mitigar as emissões de metano. Neste artigo, inspirado pela revisão abrangente de Beauchemin et al. (2022) publicada no Journal of Dairy Science, apresentamos detalhadamente estratégias de mitigação, organizadas por categorias e alinhadas aos perfis de emissão das fazendas.


Estratégias para mitigação do metano


Com base na revisão, as estratégias de mitigação podem ser agrupadas em três grandes categorias: ‘Mudanças no manejo e dieta e aumento da eficiência’, ‘Intervenções tecnológicas e biológicas’, e ‘Seleção genética e práticas de longo prazo’. A Tabela 1 resume fatores e impactos complementares de cada estratégia.


1. Mudanças no manejo e dieta e aumento da eficiência


Essas estratégias envolvem intervenções diretas na dieta e manejo dos animais, visando a diluição da emissão de metano por unidade produzida e/ou a redução das emissões entéricas de metano.


  • Aumento da produtividade animal: Balanceamento de dieta, manejo de pastagens e saúde animal são essenciais para aumentar a produção por animal ou por hectare. Esse aumento de eficiência dilui as emissões de metano por unidade de produto.


  • Aumento da digestibilidade da forragem: Forragens de alta qualidade, colhidas no estágio correto e processadas adequadamente, contribuem para uma digestão mais eficiente e maior absorção de nutrientes. Silagens de alta qualidade, como as de milho ou sorgo, promovem maior digestibilidade, diminuindo a necessidade de fermentação prolongada no rúmen e, assim, reduzindo as emissões de metano por unidade de produto.


  • Leguminosas perenes: A introdução de leguminosas perenes, como alfafa e trevo, melhora a qualidade da dieta e reduz a dependência de fertilizantes nitrogenados na etapa de cultivo das lavouras. Essas plantas não apenas fornecem proteína de alta qualidade, mas também favorecem a digestibilidade, o que resulta em menores emissões de metano.


  • Gramíneas com alto teor de açúcar: Essas gramíneas, como algumas variedades de azevém, promovem maior produção de propionato, ácido graxo que, na sua formação, capta hidrogênio disponível no rúmen, resultando em menor disponibilidade de substrato para a produção de metano no rúmen. Esse ajuste melhora a digestibilidade e contribui para reduzir as emissões entéricas de metano.


  • Quantidade de concentrado: Dietas ajustadas para maior quantidade de concentrados em relação ao volumoso aumentam a proporção de propionato em relação ao acetato. Menos acetato pode reduzir o metano produzido. O equilíbrio entre concentrados e volumosos deve considerar a saúde ruminal, a eficiência alimentar e os custos.


  • Forrageiras ricas em amido: Essas forrageiras, como silagem de milho e silagem de grãos úmidos, favorecem a produção de propionato, semelhante ao mecanismo apresentado para níveis de concentrado na dieta, resultando em menores emissões de metano entérico. Além disso, o alto teor de amido dessas forrageiras aumenta a eficiência alimentar e promove melhor desempenho produtivo.


  • Suplementação lipídica: A adição de lipídios na dieta, como óleos vegetais (girassol, canola, linhaça) ou gorduras protegidas, é prática efetiva para reduzir as emissões de metano. Os lipídios interferem na fermentação e, ao reduzir a disponibilidade de hidrogênio para a síntese de metano, contribuem para uma redução nas emissões. Estudos indicam reduções de até 20% na produção de metano com suplementações lipídicas adequadas. Mas esse resultado depende da fonte e forma de fornecimento de lípides.


  • Manejo de pastagens: O manejo estratégico das pastagens, como o pastejo rotacionado e o ajuste da carga animal, contribui para melhorar a qualidade nutricional das pastagens. O consumo de pastagens bem manejadas resultam em dietas de maior digestibilidade. Adicionalmente, pastagens bem manejadas  sequestram carbono no solo, contribuindo tanto para a mitigação de emissões quanto para o sequestro de CO₂.


A maior parte das estratégias de mitigação estão relacionadas ao manejo geral e nutricional

A maior parte das estratégias de mitigação estão relacionadas ao manejo geral e nutricional


2. Intervenções tecnológicas e biológicas


Essas estratégias envolvem o uso de aditivos e intervenções biológicas para mitigar a produção de metano diretamente no rúmen.


  • Inibidores de metanogênese (3-NOP): É uma substância que inibe diretamente a produção de metano no rúmen, bloqueando as enzimas responsáveis pela síntese de metano. Estudos indicam que a inclusão na dieta de bovinos leiteiros pode reduzir as emissões de metano em até 30%. 


  • Ionóforos: São compostos, como a monensina, que aumentam a eficiência da fermentação ruminal, promovendo um ambiente menos favorável aos microrganismos metanogênicos. Eles reduzem a formação de acetato, mas impactam marginalmente na mitigação de metano entérico em bovinos leiteiros (aproximadamente 3%), além dos efeitos serem transitórios. Vale lembrar que os ionóforos são antibióticos e que muitos países já proibiram o uso desses com o propósito de melhoradores de desempenho. 


  • Probióticos: São microrganismos vivos adicionados à dieta para modular a microbiota do rúmen, redirecionando o hidrogênio metabólico para vias alternativas e competindo com microrganismos metanogênicos. Embora estudos in vitro mostrem efeitos promissores na redução da formação de metano, a eficácia in vivo apresenta desafios, como a dose necessária e a sobrevivência no rúmen. Para maximizar seu efeito, os probióticos podem ser combinados estrategicamente com outros aditivos, como inibidores químicos, visando obter efeitos sinérgicos na mitigação das emissões.


  • Óleos essenciais: São extratos que possuem propriedades antimicrobianas que interferem no funcionamento das bactérias. Estudos demonstram reduções de até 22% nas emissões de CH₄ em animais suplementados com produtos comerciais baseados em óleos essenciais, como o óleo de orégano. No entanto, existem desafios relacionados à dosagem e à estabilidade.


  • Suplementação com nitratos: Nitratos agem como aceptores de elétrons no rúmen, competindo com os microrganismos metanogênicos pelo hidrogênio disponível, desviando-o da produção de metano. O uso de nitratos requer manejo cuidadoso para evitar intoxicação por nitrito, mas tem se mostrado uma estratégia eficaz na redução das emissões entéricas, reduzindo aproximadamente 15% da produção de metano entérico.


  • Utilização de macroalgas (Asparagopsis spp.): A introdução de macroalgas, como a Asparagopsis spp., na dieta de ruminantes tem se mostrado altamente eficaz na redução da emissão entérica de metano, com estudos apontando reduções de até 80%. Essa eficácia é atribuída aos compostos bioativos presentes nas algas, como o bromoformo, que inibem a ação das enzimas metanogênicas no rúmen. No entanto, ainda existem desafios logísticos e de aceitação na dieta dos animais que precisam ser abordados para viabilizar sua implementação em larga escala.


3. Seleção genética e práticas de longo prazo


Essas estratégias envolvem o desenvolvimento de práticas que, ao longo do tempo, podem trazer reduções substanciais nas emissões de metano.


  • Seleção de animais com baixa produção de CH₄: A característica de emissão de metano entérico apresenta herdabilidade moderada em bovinos. Programas de melhoramento genético têm identificado animais  com menores emissões de metano, o que pode representar uma solução de longo prazo, mas ainda carece de estudos de longa duração que garantam que não existirá efeitos adversos na saúde e em características de desempenho dos animais. A introdução de touros geneticamente selecionados, recentemente implantado em alguns países, pode resultar em  rebanhos com menos emissões de metano, sem comprometer a produtividade. 


  • Conservação e processamento de forragens: Técnicas avançadas de processamento de forragens, como a produção de silagens de alta qualidade, ajudam a otimizar a digestão e a reduzir a fermentação prolongada no rúmen, diminuindo a produção de metano entérico. A conservação adequada também garante fornecimento constante de forragens de qualidade.


  • Taninos e saponinas: Essas substâncias naturais, presentes em plantas específicas, possuem propriedades antimicrobianas que podem inibir a ação dos microrganismos metanogênicos no rúmen. Os taninos, encontrados em leguminosas como o trevo vermelho, são eficazes na redução da produção de metano, além de contribuírem para uma melhor saúde ruminal.


Tabela 1. Estratégias de mitigação de metano com informações adicionais dos itens avaliados

Tabela 1

* Segurança para o meio ambiente e humanos

** Segurança para animais, consumidor e meio ambiente 


Escolhendo as estratégias de mitigação: princípios básicos para  escolhas assertivas


Após a apresentação das principais estratégias de mitigação, é crucial entender como elas podem ser aplicadas de forma personalizada para o perfil de cada fazenda. Fazendas de baixa pegada de carbono no leite devem adotar estratégias diferentes das fazendas de maior pegada. As fazendas leiteiras podem ser classificadas como de baixa, média e elevada pegada de carbono do leite (CO₂ equivalente por kg de leite). Figura 1.


Figura 1. Classificação por perfil da pegada de carbono do leite

Figura 1

FPCM: kg de leite corrigido para 4.0% gordura e 3.3% proteína


Essa categorização permite uma abordagem direcionada e mais eficaz para a aplicação das estratégias de mitigação:


- Fazendas de alta pegada de carbono (≥ 2,0 kg CO₂ eq/kg de leite) enfrentam desafios estruturais, como alto percentual de vacas secas no rebanho, altas taxas de morbidade e mortalidade e baixa eficiência produtiva. Por isso, as estratégias devem focar na otimização da gestão do rebanho e nas melhorias nutricionais. É essencial adotar práticas que aumentem a proporção de vacas em lactação e reduzam as taxas de morbidade e mortalidade, por meio de um manejo reprodutivo adequado e controle rigoroso de doenças. Melhorias nutricionais, equilibrando concentrados e forragens de alta qualidade, aumentam a eficiência digestiva e reduzem o tempo de fermentação no rúmen. Adicionalmente, investimentos em programas de melhoramento genético podem contribuir para a seleção de animais mais produtivos e saudáveis. A qualidade das forragens também é um fator crucial; práticas de manejo de pastagens, como o pastejo rotacionado, que garanta a ingestão  de forragem mais digestível, ajudam a melhorar o desempenho dos animais e reduzir a pegada. 


- Fazendas de média pegada de carbono (1,0 a 2,0 kg CO₂ eq/kg de leite) geralmente precisam buscar equilíbrio entre ajustes nutricionais e melhorias de eficiência. Estratégias como o aumento do teor de concentrados e lipídios na dieta podem contribuir para a redução das emissões de metano, mas exigem uma análise cuidadosa de custo-benefício para garantir a viabilidade econômica. Melhorias na digestibilidade das forragens são essenciais para otimizar o desempenho animal e diminuir as emissões por unidade de leite produzido. Além disso, investir em melhoramento genético é fundamental, priorizando a escolha de animais com características que favoreçam a longevidade e eficiência de produção. 


- Fazendas de baixa pegada de carbono (≤ 1,0 kg CO₂ eq/kg de leite) são reconhecidas por sua eficiência em produzir leite com pegada de carbono próximo do limiar mínimo de emissões. Para alcançar reduções adicionais, essas fazendas precisam focar em estratégias específicas de otimização. A inclusão de óleos vegetais e lipídios na dieta pode ajudar a reduzir as emissões de metano em até 15%. A introdução de leguminosas perenes, pode ser recomendada para melhorar o teor de proteína da dieta e diminuir a necessidade de fertilizantes nitrogenados nos cultivos. Adicionalmente, o uso de aditivos como o 3-nitrooxypropanol (3-NOP) e nitratos pode reduzir a produção de metano, mesmo em sistemas já altamente eficientes.


Tabela 2.  Análise das estratégias em função do perfil de emissão das  fazendas com algumas opções adicionais de mitigação

Tabela 2

Desafios e oportunidades


Apesar do amplo leque de estratégias de redução da pegada de carbono do leite, a adoção dessas estratégias em larga escala ainda enfrenta desafios, incluindo o custo das tecnologias e a necessidade de políticas públicas que incentivem investimentos nesta área. Além disso, é crucial que a adoção de soluções de mitigação seja acompanhada por mecanismos de suporte técnico aos produtores e envolvam a aceitação do consumidor, já que a demanda por produtos sustentáveis tem impulsionado o setor a adotar práticas de baixo carbono. O envolvimento de todos os elos da cadeia, desde produtores até distribuidores e consumidores finais, é fundamental para a adoção bem-sucedida dessas práticas. Superar os desafios de implementação das estratégias de mitigação de metano entérico requer uma abordagem multifacetada, que envolve esforços técnicos, econômicos e institucionais. 


Oportunidades para o Brasil


O Brasil apresenta um grande potencial para se destacar na produção de leite e carne de baixo carbono, devido à sua rica biodiversidade, condições climáticas favoráveis e ampla disponibilidade de recursos naturais. Programas de melhoramento genético e avanços em sistemas de produção intensiva têm mostrado reduções significativas nas emissões de metano por unidade de produto. Nos últimos anos, as iniciativas brasileiras focadas na genética de raças leiteiras, como o Girolando, já resultaram em uma redução de 25% a 38% na intensidade das emissões de carbono. Regiões específicas do país, onde é comum encontrar modelos semelhantes aos adotados nos EUA e UE, têm alcançado produtividade semelhante às observadas nestes países.


Além disso, as práticas de manejo de pastagens são uma oportunidade para o Brasil. A integração de sistemas silvipastoris e o pastoreio rotacional, junto com o uso de gramíneas de alta qualidade, têm o potencial de melhorar a produtividade ao mesmo tempo em que contribui para aumentar a capacidade de sequestro de carbono das pastagens, transformando-as em importantes sumidouros de carbono.


Essa combinação de condições naturais, inovação genética e práticas sustentáveis de manejo posiciona o Brasil como um líder potencial na transição para uma pecuária de baixo carbono, oferecendo vantagens competitivas no mercado global.


Um caminho possível


A mitigação do metano entérico é mais do que uma responsabilidade ambiental; é uma necessidade econômica e social que definirá o futuro da pecuária global. As 17 estratégias discutidas neste artigo, baseadas na revisão de Beauchemin et al. (2022), apresentam uma ampla gama de abordagens para reduzir as emissões de metano, podendo também aumentar a produtividade e melhorar a sustentabilidade do setor. Algumas dessas soluções, como a intensificação da produção e o balanceamento das dietas, já são amplamente adotadas, enquanto outras, como o uso de aditivos, ainda estão em fase de desenvolvimento, mas com grande potencial para transformar a pecuária.


A implementação dessas estratégias exige esforços coordenados de todos os envolvidos na cadeia de valor da pecuária. Com o apoio adequado de políticas públicas, incentivos financeiros, avanços tecnológicos e conscientização dos produtores, a pecuária pode se mover em direção ao futuro sustentável e de baixo carbono. Conforme destacado por Beauchemin et al. (2022), atingir as metas globais de redução de emissões de metano requer uma combinação de estratégias eficazes, suporte técnico e engajamento de toda a cadeia de valor. Na Figura 2 vemos um esquema ilustrado das etapas do processo.


Figura 2. Rota da Pecuária Sustentável

Figura 2

O sucesso da mitigação das emissões entéricas dependerá da capacidade dos produtores de adotar soluções adaptadas às suas realidades regionais e sistemas de produção. Ferramentas como a PEC Calc, mencionada em colunas anteriores, desempenham um papel fundamental ao permitir que os produtores estimem suas emissões e comparem seus resultados com benchmarks globais, promovendo uma pecuária de baixo carbono e sustentável.


À medida que avançamos rumo a uma pecuária mais sustentável, a integração dessas soluções, juntamente com o desenvolvimento contínuo de novas tecnologias e práticas de manejo, será crucial para equilibrar a produção de alimentos com a proteção ambiental, evolução social e econômica. Embora o caminho para a pecuária de baixo carbono seja desafiador, o Brasil pode lançar mão de tecnologias já existentes para produção sustentável nos trópicos e, de forma equilibrada, integrada e biodiversa, ser uma referência no setor de lácteos. Adaptar as soluções às realidades locais e garantir suporte contínuo serão fatores-chave para o sucesso.


O SUCESSO DA MITIGAÇÃO DAS EMISSÕES ENTÉRICAS DEPENDERÁ DA CAPACIDADE DOS PRODUTORES DE ADOTAR SOLUÇÕES ADAPTADAS ÀS SUAS REALIDADES REGIONAIS E SISTEMAS DE PRODUÇÃO


Referências


Karen A. Beauchemin, Emilio M. Ungerfeld, Adibe L. Abdalla, Clementina Alvarez,

Claudia Arndt, Philippe Becquet, Chaouki Benchaar, Alexandre Berndt, Rogerio M. Mauricio,

Tim A. McAllister, Walter Oyhantçabal, Saheed A. Salami, Laurence Shalloo, Yan Sun,

Juan Tricarico, Aimable Uwizeye, Camillo De Camillis, Martial Bernoux, Timothy Robinson,

and Ermias Kebreab (2022). Invited review: Current enteric methane mitigation options. Journal of Dairy Science, 105:9297–9326. https://doi.org/10.3168/jds.2022-22091


eBook

Autores


Bruna Silper - Veterinária, especialista em pecuária de precisão e soluções sustentáveis, PhD em Ciência Animal e produtora de leite em MG.

Heloise Duarte - Veterinária, especialista em Gestão Agroindustrial e produtora de corte em MG.

Luiz Gustavo Pereira – Veterinário, professor e pesquisador, Doutor em Ciência Animal, especialista em nutrição e sistemas regenerativos.

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