牛在气候变化中扮演着重要的角色：作为甲烷这种强效温室气体的最大农业来源，全球 9.4 亿头牛排放了近 10% 的温室气体——其中大部分是通过打嗝和排泄物排放的。
因此，令人惊讶的是，有大量的时间和资金被 投入到排放控制。例如，农场生物消化池采取后端方法，通过 收集从粪坑中飘出的甲烷。大量研究旨在通过喂食海藻、精油甚至某种牛用“消胀片”来减少牛的打嗝。最新的努力是 一项 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，试图通过重新改造动物的肠道微生物来消除这种污染。
鉴于世界对肉类和乳制品的需求不断增长，这些新颖的尝试对于逐步实现国际和国家气候目标至关重要。然而，它们引出了一个问题：用植物性替代品 取代牛奶、奶酪和牛肉不是更容易吗？当至少从科学角度来看，存在更简单的解决方案时，为什么要与自然作对呢？
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研究表明，即使是 稍微减少肉类饮食，也可以将个人饮食的碳足迹减少高达 75%*。然而，事实证明，将牛从气候等式中解脱出来非常复杂——尤其是在美国，该行业年产值达 2750 亿美元，拥有世界 第四大牛群，并且是 最大的牛肉和乳制品生产国。实现一个没有芝士汉堡的美国面临着巨大的挑战。除了克服文化转变（例如，该国人均马苏里拉奶酪消费量平均为 每月一磅）之外，还面临着满足营养需求和重新平衡与畜牧业息息相关的农业、食品和工业经济复杂性的挑战。
环境保护署的环境工程师斯蒂芬·斯特迪文特说，出于这些原因，更绿色的饮食只是更大范围的、以食物为基础的应对人为气候变化解决方案中的一个方面。“我们需要综合策略组合来实现真正可持续的未来，”他说。“我们不能仅仅选择性地实现目标。”
这个国家对肉类和乳制品的需求是毋庸置疑的。除了 牛肉消费量的持续十年增长（2021 年达到 200 亿磅）之外，美国人还比上一年多吃了 12%的奶酪、黄油和冰淇淋，延续了半个世纪前开始的上升趋势。
然而，我们对动物性蛋白质日益增长的需求与其巨大的碳足迹之间存在着根本的脱节。生产一 磅牛排产生的温室气体几乎是等量豌豆的 100 倍，而奶酪生产排放的温室气体是豆腐的 八倍。
尽管美国的 牛肉和 乳制品行业是世界上效率最高的行业之一（部分原因是得益于更好的育种、遗传学和营养），但它们仍然留下了显著的“蹄印”。美国 9200 万头牛产生的温室气体占该国温室气体总量的 4%，占所有农业排放量的 40%。
然而，如果这些牛群神奇地消失了，也不会完全消除问题。根据 一项同行评议的研究，无动物农业系统只会将该国温室气体总排放量减少 2.6%。当然，考虑到美国在气候变化中扮演的突出角色，任何减少都值得关注——减少的量相当于 葡萄牙年排放量的三倍——尽管这种好处会带来缺点。
如果没有牲畜需要喂养，现在用于种植青贮饲料和干草的土地可以被粮食作物取代。然而，由于更高价值的水果和蔬菜需要优质土壤、特定的气候条件和充足的供水基础设施，大部分土地将仅限于种植热量高、耐寒的大田作物，如玉米和大豆——这种系统改变将增加其自身的气候影响。
事实上，弗吉尼亚理工大学动物和家禽科学教授、该研究的主要作者罗宾·怀特说，目前农业的排放是作物和牲畜之间某种平衡的结果。作物需要肥料，而肥料通常由牲畜提供，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。牛还有助于将农业副产品（从水果皮和果肉到杏仁壳和啤酒糟）从垃圾填埋场中清除出去，从而将作物废弃物的碳排放量减少 60%。
怀特说，消除美国的牛并用粮食作物取代饲料生产将创造更多的食物，导致热量盈余 25%。然而，这种富足将带来 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健康的良好状况，但对那些避免食用所有动物性食物的人的研究尚 无定论。）
怀特说，围绕可持续发展的更广泛讨论往往会忽略这些复杂性。粮食不安全通常与热量充足有关，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患贫血和骨密度低，主要是由于 铁和钙摄入不足——这些营养素在红肉和乳制品中很容易获得，并且很容易被广大民众获得。
怀特说，“当我们只关注饮食改变的更广泛指标时，这些类型的细微差别就会丢失”。虽然均衡的选择对个人来说可能有效，但保持国家充分的食物供应和健康是一项复杂的工作。“在食品生产背后有一个完整的农业系统，”她补充道，改变其中的组成部分需要仔细研究。
鉴于牛肉和乳制品行业的规模、它们在人们膳食中扮演的核心角色以及将它们从经济中移除的难度，牛显然不会很快消失。出于这个原因，已经有大量的资源旨在解决排放问题的“症结”所在。
与大多数反刍动物一样，牛充分利用了贫乏的饮食，将粗饲料、谷物和作物废弃物转化为肌肉和牛奶。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工作；牛的瘤胃中寄生着大量的细菌、酵母菌和真菌，它们将复杂的碳水化合物发酵成微生物蛋白质（牛吸收）和挥发性脂肪酸（牛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最大限度地减少牛的腹胀。一种每日两次的 大蒜和柑橘提取物可以将排放量减少 20%，而一种 红色海藻添加剂可以将排放量抑制高达 80%，而不会影响动物健康或生产力，也不会给最终蛋白质带来可察觉的风味。但要有变革性的影响，就需要工业规模的生产和实施。例如，有希望的海藻品种更喜欢热带水域，而开发一个足够强大的供应链，每天为数千万头牛提供干预措施，则留下了一系列关于有效养殖、加工和分配技术的问题。
最终，调整动物的消化系统可能是最具可扩展性的答案。詹妮弗·杜德纳因开创 CRISPR 基因编辑工具而获得了 2020 年诺贝尔化学奖，她领导着加州大学的一个团队，希望做到这一点。最近启动的项目旨在通过宏基因组学（另一种突破性技术，可以绘制复杂微生物群落的功能图谱）来识别造成问题的肠道细菌，然后重组它们的 DNA 以减少甲烷的产生。目标是开发一种用于小牛的口服治疗方法，一旦给药，它将继续用基因改造的微生物菌群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：“我们正在努力提出一个易于获得且廉价的甲烷减排解决方案。”如果成功，这种解决方案可能会在抑制全球牛排放方面取得重大进展。
他们的任务于今年早些时候启动，由 TED 大胆项目资助。除了牲畜之外，微生物群还通过垃圾填埋场、废水和稻田产生了全球近三分之二的甲烷排放量。杜德纳在 最近的 TED 演讲中说，如果成功，“我们的技术真的可以推动我们在应对气候变化方面的进展。”
即使科学试图使牛对气候更加友好，消费趋势也出现了稳步转变。在过去两年中， 大多数美国人增加了植物性食物的摄入量，其中 近一半的千禧一代和 Z 世代 регулярно 吃素食。但规模上也出现了另一个值得注意的倾斜：只有 12% 的美国人吃了 全国一半的牛肉。对于许多肉食为主的少数人来说，气候变化的危险似乎对推动他们转向更环保的膳食几乎没有作用。
一项关于鼓励更绿色饮食的全球研究发现，气候风险认知只是影响因素之一，其他因素包括健康影响和经济状况。然而，该报告的主要作者西贝尔·埃克尔说，我们周围的人对改变个人态度、信念和价值观的影响最大——换句话说，群体心态是有力量的。
奥地利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，“如果你周围有更多的素食者或弹性素食者，你就会倾向于认为这是社会规范。”“因此，如果你有改变自己行为的意愿，[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，在影响与环境相关的行为（如回收利用和放弃汽车）方面，社会规范和比较非常有效，远远超过其他驱动因素，如经济激励和公众呼吁。埃克尔说，积极的可见性和强化——来自个人、社区或大众媒体和社交媒体——比羞辱那些没有完全参与进来的人更能鼓励气候行动。否则，只会使事情变得疏远和两极分化。
最后，食物系统的总体性质需要集体方法来减少其巨大的排放量。虽然不可否认动物性食物对环境的影响巨大，但饮食转变是以食物为基础的气候行动的更大战略的一部分，环保署的斯特迪文特说。与改进的耕作方式（如最大限度地提高产量和最大限度地减少投入）一样，减少食物损失和浪费也至关重要。出于这些以及其他原因，无肉星期一、素食星期五和污染较少的牛都在减缓牛在世界变暖中所起作用方面发挥着作用。
这个故事最初由非营利媒体组织 Grist 发表，该组织报道气候、正义和解决方案。
*编者注（2024 年 3 月 20 日）：我们的合作伙伴 Grist 在发布后编辑了这句话，以纠正对稍微减少肉食如何减少个人饮食碳足迹的描述。