الديدان والميكروبات: الأبطال الجدد المفاجئون في مكافحة تلوث روث البقر

أنتوني أغيدا، مزارع ألبان كاليفورني من الجيل الثالث، قام مؤخرًا بجولة في أرض عائلته في هيكمان، التي يبلغ عدد سكانها 604 نسمة، حيث كشف بفخر عن كتلة من الوحل تعج بديدان الأرض الحمراء. من المحتمل أن هناك مئات الآلاف أكثر تتلوى تحت كومة من الخشب والحجر النهري المسحوق بارتفاع ثلاثة أقدام تمتد على مساحة تعادل ستة ملاعب كرة قدم. هذا المرشح الحيوي هو محور نظام الترشيح بالديدان، الذي طورته وحصلت على براءة اختراعه الشركة التشيلية BioFiltro، والذي يعد بتقليل انبعاثات الميثان وأكسيد النيتروز وتلوث المياه بشكل كبير من الكميات الهائلة من الروث التي تنتجها أبقار الهولشتاين في المزرعة.

الترشيح بالديدان هو مجرد واحدة من عدة طرق يتبناها المزارعون مع تزايد الضغط على صناعة الثروة الحيوانية لمعالجة بصمتها البيئية. كاليفورنيا، أكبر منتج للحليب في البلاد، ضخت أكثر من مليار دولار في برامج ترويج هذه التقنيات. كانت مزرعة ألبيرتو للألبان من أوائل عمليات الماشية في الولاية التي تتبنى الترشيح بالديدان؛ ثمانية أنظمة أخرى مماثلة تعمل بالفعل في مزارع الألبان الأمريكية، و 16 أخرى قيد الإنشاء أو التخطيط، جميعها تقريبًا في كاليفورنيا.

الروث هو مصدر كبير لتلوث المناخ. يقدر معهد الموارد العالمية أن إدارة الروث في مزارع الألبان والخنازير تمثل 1.6% من انبعاثات الغازات الدفيئة في الولايات المتحدة. عالميًا، يشكل حوالي 10% من مساهمات صناعة الثروة الحيوانية في المناخ. تقليديًا، يتم رش الروث في البحيرات حيث تزدهر الميكروبات المنتجة للميثان في ظروف منخفضة الأكسجين، منتجة غاز الميثان - وهو غاز تبلغ قوته الدافئة 30 ضعفًا لثاني أكسيد الكربون على مدى قرن. غالبًا ما يتم نشر الملاط في الحقول، مما يؤدي إلى تلوث المياه بالنترات ومسببات الأمراض وبقايا الأدوية.

كانت كاليفورنيا عدوانية بشكل خاص في استهداف الميثان من الماشية. في عام 2016، سنت الولاية قانونًا يتطلب من مزارع الألبان خفض انبعاثات الميثان بنسبة 40% أقل من مستويات عام 2013 بحلول عام 2030. معظم التخفيضات حتى الآن تأتي من الهاضمات اللاهوائية، التي تلتقط الميثان من البحيرات المغطاة وتحوله إلى غاز طبيعي. لكن الهاضمات باهظة الثمن - قابلة للتطبيق فقط للمزارع التي تضم حوالي 2000 رأس أو أكثر - ولا تفعل الكثير لمعالجة تلوث المياه. يقول النقاد إن تدفق الإيرادات الغني من برنامج معيار الوقود منخفض الكربون في كاليفورنيا قد حول الانتباه والموارد بعيدًا عن البدائل مثل الترشيح بالديدان.

ادخل الديدان. نظام الترشيح بالديدان في مزرعة ألبيرتو للألبان، الذي بدأ العمل في أكتوبر 2024، يستخدم نظام تدفق لغسل الروث في حفرة تجميع، حيث يتم فصل المواد الصلبة. ثم يتدفق السائل عبر أنابيب إلى أنظمة ري معلقة فوق أحواض الترشيح بالديدان. تستهلك الديدان والميكروبات في المرشح الحيوي الكثير من المواد الصلبة المتبقية. وفقًا للبروفيسور فرانك ميتلونر من جامعة كاليفورنيا ديفيس، الذي درس نظامًا مشابهًا في مزرعة قريبة، يمكن للنظام أن يقضي تقريبًا على النيتروجين والملوثات المرتبطة به مثل الأمونيا والنترات. يشرح أغيدا: "بمجرد رش الماء على السطح، يستغرق الأمر حوالي أربع ساعات من البداية إلى النهاية حتى يتسرب عبر ويصرف إلى النهاية."

قدمت كاليفورنيا أكثر من 18 مليون دولار لدعم 15 مشروعًا للترشيح بالديدان، بما في ذلك ما يقرب من 2 مليون دولار لمزرعة ألبيرتو للألبان. كما يقول أغيدا: "هذا يجعلني متحمسًا، لأنه يظهر كيف نحن جزء من الحل." تقدر الولاية أن قطاع الألبان في طريقه لخفض انبعاثات الميثان السنوية بما يعادل 5 ملايين طن متري من ثاني أكسيد الكربون بحلول عام 2030 - على الرغم من أن ذلك لا يزال أقل بحوالي 4 ملايين طن عن الهدف. ولكن مع وجود الديدان في المهمة، ربما سيصلون إلى هناك في النهاية.