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mercoledì, 5 Ottobre 2022

Sostenibilità in zootecnia /1 – Scopriamo l’allevamento bufalino

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Si discute sull’impatto ambientale negativo attribuito alla zootecnia, incentrato soprattutto sulle emissioni di gas ad effetto serra, (CH4, CO2, N2O), oltre che sul consumo di acqua e sulla sottrazione di suolo. Eppure la ricerca è impegnata su questo fronte, soprattutto per i bufali, come ci dimostrano le attività condotte su questo fronte dal CREA Zootecnia e Acquacoltura, punto di riferimento per la specie sia livello nazionale che internazionale.  Si va dalla riduzione dei costi energetici di produzione e delle emissioni azotate fino a quella delle risorse idriche impiegate nella coltivazione dei foraggi, senza dimenticare l’utilizzazione dei sottoprodotti e del liquame per la produzione di biogas in numerosi progetti nazionali e regionali.  

Cambiamento climatico e produzioni zootecniche

La sicurezza alimentare, il cambiamento climatico e la perdita di biodiversità sono le sfide chiave per uno sviluppo sostenibile dell’umanità.  

Spinta dalla crescita della popolazione e del reddito e dall’urbanizzazione, la domanda mondiale di prodotti animali, quali carne, uova, latte e prodotti caseari sta crescendo rapidamente. Allo stesso tempo, i sistemi produttivi stanno affrontando una crisi dovuta all’aumento della pressione degli effetti dei cambiamenti climatici. Tali cambiamenti hanno avuto e avranno un impatto negativo sulle produzioni zootecniche [Tabella 1].  

Inoltre, si discute sull’impatto ambientale negativo attribuito alla zootecnia, che è incentrato soprattutto sulle emissioni di Greenhouse Gases (GHG), ovvero i gas ad effetto serra, (CH4, CO2, N2O), oltre che sul consumo di acqua e sulla sottrazione di suolo. 

Tipi di Impatto  Impatto osservato Principali fattori influenti 
Diretto Ridotta alimentazione 
Diminuzione della produzione di latte e carne 
Riduzione delle performance riproduttive 
Funzioni immunitarie ridotte 
Aumento della mortalità 
Aumento delle temperature (stress da caldo) 
 
Indiretto Variazione della produzione di alimenti animali  
Variazione della composizione del pascolo e dei foraggi  
Elevate concentrazioni di CO2 
Indiretto Variazione della qualità dei foraggi 
Aumento della temperatura e Elevate concentrazioni di CO2 
Indiretto Riduzione della disponibilità di acqua e aumento del consumo Aumento della temperatura 
Indiretto Ampie variazioni stagionali nella disponibilità delle risorse Eventi climatici estremi più frequenti 
Indiretto Aumento delle malattie, parassiti e stress Aumento della temperatura e cambiamento nella frequenza delle precipitazioni
Tabella 1. Impatto del cambiamento climatico sulle produzioni zootecniche (Cheng et al., 2022) 

Secondo quanto riporta la FAO, a livello MONDIALE il settore zootecnico influisce per il 14,5% sul totale delle emissioni di GHG. Nell’UNIONE EUROPEA il settore agricolo è responsabile del 10,3% delle emissioni con il 70% circa a carico del settore delle produzioni animali. L’ITALIA è ancora più virtuosa con solo il 5,6% imputabile al settore zootecnico, che negli ultimi 30 anni ha mostrato anche una leggera tendenza al ribasso (ISPRA, 2018). 

Figura 1. Emissioni zootecniche per categoria. Sono riportate in giallo le emissioni di Metano (CH4), in verde quelle di diossido di azoto (N2O), ed in rosso l’anidride carbonica (CO2) (Cheng et al., 2022)

Le emissioni dirette di GHG legate all’allevamento degli animali derivano dalle fermentazioni gastroenteriche e dal letame, mentre quelle indirette provengono dalla produzione di alimenti e dal cambiamento di uso del suolo. (Figure 1,2).

Figura 2. Emissioni zootecniche per specie (Cheng et al., 2022) 

L’interazione tra il cambiamento climatico in corso e l’aumento della richiesta di prodotti animali rende difficile aumentare la produzione, riducendo gli impatti sul clima e sulle emissioni. Affrontare una tale sfida richiede una conoscenza approfondita sia dell’effetto dei cambiamenti climatici in campo zootecnico che dei meccanismi adattativi e delle azioni di mitigazione che possono essere adottati (Figura 3).

Figura 3 Strategie per la mitigazione delle emissioni gastroenteriche (da Arndt et al., 2022 modificato)

Il CREA all’interno di un progetto finanziato dal Mipaaf (AGRIDIGIT), seguendo l’impostazione della zootecnia di precisione, è impegnato nella definizione di applicazioni tecnologiche a supporto della riduzione dell’impatto ambientale degli allevamenti, in particolare per la riduzione delle emissioni di metano.

Zootecnia in numeri

  • Il 26 % delle terre libere dai ghiacci del pianeta è utilizzato per il pascolo del bestiame.
  • Il 33% delle terre coltivate è usato per la produzione di alimenti zootecnici.  
  • Il 14% delle emissioni totali di gas serra sono attribuibili al bestiame attraverso la fermentazione enterica e il letame.  
  • Il 90% dei bovini allevati nei paesi sviluppati appartiene a sei razze. 
  • Il 20 % delle razze allevate è a rischio di estinzione. 
  • 1 miliardo di persone al mondo, per lo più pastori dell’Asia meridionale e dell’Africa subsahariana, dipendono dal bestiame per l’alimentazione ed il sostentamento.  
  • Il 25 % dell’assunzione di proteine e il 15 % dell’energia alimentare sono di origine animale.  
  • Il 40% del prodotto interno lordo agricolo proviene dal settore zootecnico in una parte significativa dell’Asia meridionale e dell’Africa subsahariana, ma riceve solo il 3% dei finanziamenti per lo sviluppo agricolo globale. 
  • Il 74% per la carne, il 58% per i prodotti lattiero-caseari e il 500 % per le uova: è l’aumento previsto della domanda a seguito dell’aumento del reddito pro-capite soprattutto nei paesi in via di sviluppo. (Fonte Fao, 2021)

Da dove proviene la maggior parte delle emissioni di gas serra?   

La maggior parte delle emissioni (85-90%) deriva dall’utilizzo dei combustibili fossili. Ad esempio, un volo andata e ritorno Roma-Bruxelles emette più CO2 per singolo passeggero di quanta ne produce un consumo moderato di carne per un intero anno di quella stessa persona (www.ecopassenger.org).   

Inoltre, se da un lato, il settore zootecnico genera emissioni di gas serra, dall’altro può riassorbirle, soprattutto con un’adeguata gestione sostenibile dei pascoli e della produzione di foraggi, grazie all’attività di fotosintesi e alla biodiversità del suolo, che rappresenta un importante sequestratore del carbonio (carbon sink). Da una recente indagine di De Vivo e Zicarelli (2021) risulta che in Italia il bilancio tra le quantità di CO2 prodotte dal bestiame e quelle fissate nei foraggi utilizzati per la loro alimentazione è nettamente a favore (+10%) di questi ultimi. 

Uso del suolo in agricoltura

Tutti gli altri settori (energia, costruzioni, trasporti) possono impegnarsi a ridurre le loro emissioni e ad azzerarle gradualmente, ma non hanno la possibilità di rimuovere l’eccesso di CO2 già presente nell’atmosfera come invece accade per il settore zootecnico (De Vivo e Zicarelli, 2021).  

Perché il bestiame è una risorsa preziosa

La produzione animale, nelle sue molteplici forme, gioca un ruolo fondamentale nel sistema alimentare, utilizzando terreni marginali, contribuendo alla produttività delle colture e nel caso dei ruminanti (bovini, ovi-caprini, bufali) trasformando i foraggi in cibo altamente nutriente e ricco di proteine (Figura 4). 

Figura 4 Produzione zootecnica per regione (latte e uova espressi in termini di proteina Mil T). FAOCC BY-ND (2001-2011)

La caratteristica unica del bestiame è la sua facile mobilità e la sua capacità di resistere alle mutevoli condizioni atmosferiche, generando al tempo stesso lavoro per tutto l’anno. Fornisce cibo, sicurezza nutrizionale, mezzi di sussistenza e reddito. Crea notevoli opportunità di lavoro nelle zone rurali più svantaggiate, come agricoltura su piccola scala e familiare.  

Il mondo della zootecnia coinvolge molte filiere 

Il settore zootecnico è interconnesso con decine di altre filiere quali: la pelle e il cuoio, il biomedicale, la cosmesi e detergenza, il pet food, i fertilizzanti organici indispensabili anche per l’agricoltura biologica, le biomasse agricole e industriali, necessarie per produrre energia rinnovabile (biogas e biometano).   

Il bestiame utilizza i pascoli in aree non adatti all’agricoltura 

Il bestiame ed in particolare i ruminanti, riescono ad utilizzare i pascoli in aree non adatte a processi agricoli intensivi e, quindi, in molte zone producono cibo, dove la disponibilità d’acqua non è costante o le condizioni ambientali sono avverse o dove è impossibile praticare qualsiasi forma di agricoltura.  

Trasforma residui colturali non edibili dall’uomo in proteine ad alto valore biologico  

I ruminanti sono gli unici a digerire la cellulosa ed in particolare i foraggi spontanei, che riescono a trasformare in proteine animali di alta qualità (latte e carne). Il fabbisogno di macroelementi quali calcio e fosforo e della vitamina B12 non può essere soddisfatto con una dieta a base vegetale, (avremmo bisogno di circa 2 kg broccoli o 800 gr di verza per coprire il fabbisogno giornaliero di calcio) (Zicarelli, 2018). Alcuni aminoacidi essenziali, che l’uomo non può sintetizzare, sono presenti in rapporto percentuale ottimale nella carne. 

Aumentare l’agricoltura biologica richiede i fertilizzanti organici  

Non sarebbe possibile implementare l’agricoltura biologica senza i concimi naturali, se si riduce l’allevamento. Il nostro è un sistema perfettamente interconnesso che va tutelato e valorizzato nel suo insieme. Non va dimenticato che molte aree del pianeta sono diventate fertili grazie alle deiezioni animali (si pensi alle pianure degli USA abitate in passato da milioni di bisonti). 

Bufale a Tormancina (RM)

Il Bufalo: uno strumento per la sostenibilità? 

Il bufalo (Bubalus bubalis) ricopre un ruolo strategico nell’economia e nella società mondiale, ed è rappresentato da più di 204 milioni di capi.  

L’Italia è famosa nel mondo con 400.000 capi, una razza pura selezionata registrata come Mediterranea Italiana e la Mozzarella di Bufala Campana (il 4° formaggio DOP italiano). 

Una delle caratteristiche che rende il bufalo così ampiamente utilizzato nei paesi dove è maggiormente allevato (Asia), è la sua capacità di convertire la fibra in energia. Numerose ricerche, infatti, indicano la superiorità del bufalo rispetto al bovino, nella conversione alimentare e nell’uso di foraggi e sottoprodotti agricoli a basso contenuto di nutrienti (Terramoccia et al, 2013). Inoltre, da un recente studio molecolare, il rumine bufalino in confronto con quello bovino sembra avere un potenziale maggiore per la degradazione della fibra e minore per la produzione di metano (CH4) gastroenterico (Tong et al., 2022). 

Altre importanti caratteristiche del bufalo sono la sua rusticità, la sua capacità di adattarsi a diversi ambienti climatici (da caldo-umido a molto freddi) e la sua longevità, sempre superiore a quella del bovino. Grazie a queste caratteristiche, negli ultimi anni si è assistito all’aumento della produzione mondiale di latte (19,4% vs 8,5%) e della produzione di carne (6,7% vs 5,7%) bufalina rispetto a quella bovina (dati 2014-2019 – FAOSTAT).  

Il centro di Zootecnia ed acquacoltura del CREA, ereditando l’esperienza accumulata negli anni dall’Istituto Sperimentale per la Zootecnia e proseguendo nell’attività di ricerca e sviluppo dell’allevamento bufalino, è considerato un punto di riferimento per la specie bufalina sia livello nazionale che internazionale. I diversi progetti di ricerca condotti sino ad oggi hanno portato all’approfondimento di alcuni aspetti della fisiologia che vanno ad agire sull’efficienza produttiva dell’allevamento: quello riproduttivo e quello dell’alimentazione con i suoi riflessi diretti sulla produzione di latte o di carne. Negli ultimi decenni l’attività di ricerca si è concentrata sui vari aspetti riguardanti la sostenibilità: riduzione dei costi energetici di produzione, delle risorse idriche nella coltivazione dei foraggi destinati all’alimentazione del bestiame, delle emissioni azotate, utilizzazione dei sottoprodotti e del liquame per la produzione di biogas in numerosi progetti nazionali (SOSZOOT-MEZOO-SOFIA-AGROENER- AGRIDIGIT) e regionali (PROBUF-METIOBUF), per citare solo i più recenti.  

Va sottolineato che i prodotti bufalini sono di alta qualità. La carne di bufalo ha un minor contenuto di calorie, un minor colesterolo, un rapporto acidi grassi insaturi/acidi grassi saturi >1, un maggior livello di proteine e una maggiore percentuale di ferro (>1,5mg/100g) rispetto a quella bovina (Borghese, 2005; Contò et al., 2022).  

Recentemente, uno studio preliminare del centro di Zootecnia e Acquacoltura, sulla carne rossa di varie specie, ha rivelato un contenuto inferiore di acido sialico (Neu5GC) nella carne di bufalo (Failla, 2021, comunicazione personale). Questo acido non è sintetizzato dall’uomo e la sua elevata ingestione attraverso prodotti animali, ha un marcato effetto pro-infiammatorio (Alisson-Silva et al. 2016). Anche il latte di bufala gioca un ruolo importante nell’alimentazione umana, soprattutto nei paesi in via di sviluppo. È più ricco del latte di vacca di tutti i principali costituenti, come il grasso (6,6-8,8%), il lattosio (4,5-5,2%), le proteine (3,8-4,5%), la caseina e le ceneri (Tripaldi, 2005; Abd El-Salam & El-Shibiny, 2011). Queste caratteristiche chimiche permettono, inoltre, di ottenere una resa in formaggio doppia rispetto a quella normalmente ottenuta con il latte vaccino. Inoltre, la presenza della variante A2 rispetto alla A1 della β-caseina rende questo latte è più simile al latte materno umano e per questo probabilmente più facile da digerire (de Oliveira et al., 2021). 

Figura 5. Bufale allevate nell’azienda Sperimentale di Tormancina (CREA Centro Zootecnia e Acquacoltura) (Foto Barile)

Considerazioni conclusive  

Il bufalo essendo una specie che ha mantenuto caratteristiche di rusticità rispetto al bovino (migliore adattabilità a differenti condizioni climatiche, migliore efficienza digestiva, minore produzione di metano gastroenterico), potrebbe rispondere meglio alle esigenze di un allevamento sostenibile. Va detto però che l’intensificazione del sistema di allevamento bufalino, come è avvenuto nei paesi più industrializzati, non ha valorizzato queste caratteristiche.

Alcune azioni consentiranno di allevare il bufalo in maniera sostenibile anche nei sistemi di allevamento di tipo intensivo. Tra queste: 

  • Una migliore formulazione della razione
  • l’uso di colture foraggere a bassa richiesta idrica (Sorgo)
  • l’integrazione della dieta con additivi che consentano una riduzione delle emissioni azotate nell’ambiente (Metionina, Probiotici)
  • l’individuazione di animali a bassa emissione che utilizzando meglio gli alimenti emettano meno metano
  • l’utilizzo delle deiezioni in impianti di biogas aziendale  

Le tecniche di allevamento devono tendere al miglioramento della salute e del benessere degli animali anche valorizzando le razze locali, mantenendone così la biodiversità e la capacità di adattarsi meglio alle condizioni pedo-climatiche del territorio.  

La Sostenibilità, oltre all’impatto ambientale, deve tenere in considerazione fattori economici e sociali, quali la sicurezza alimentare, l’alleviamento della povertà e la conservazione dei valori sociali e culturali.  

Antonella Chiariotti
Ricercatrice CREA Centro Zootecnia e Acquacoltura, Monterotondo

Si occupa di ecologia microbica e di microbiologia dell’ambiente ruminale delle principali specie animali di interesse zootecnico (bufalo, bovino e ovino) per la sostenibilità degli allevamenti. Dal 2010 si occupa anche dello studio di consorzi microbici per la produzione di biogas da scarti zootecnici.
Membro della segreteria dell’International Buffalo Federation.

#lafrase La scienza è ricerca della verità. Ma la verità non è verità certa (Karl Popper)

Vittoria Lucia Barile
Ricercatore CREA Centro Zootecnia e Acquacoltura, Monterotondo

Svolge la sua attività di ricerca nell’area Tecniche di Allevamento e Riproduzione, studiando l’effetto dei fattori ambientali sulla fisiologia animale e sulla qualità delle produzioni. Si occupa con particolare interesse della fisiologia della riproduzione e della applicazione della inseminazione artificiale nella specie bufalina. Dal 2017 è professore incaricato dell’insegnamento “Sistemi di allevamento per prodotti di qualità” all’interno del corso di laurea Scienze e Culture Enogastronomiche, presso il Dipartimento di Scienze dell’Università degli Studi Roma Tre.
Membro della segreteria dell’International Buffalo Federation.

#lafrase Se una scrivania in disordine è segno di una mente disordinata, di cosa, allora, è segno una scrivania vuota? (Albert Einstein)

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