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当前，畜牧业面临平衡生产、减排、生物多样性保护及社会许可经营的挑战。研究人员开展了畜牧业向净零排放转型的研究，发现叠加干预措施可降低转型成本并实现盈利。该研究为畜牧业可持续发展提供关键指引12。
在全球气候问题日益严峻的当下，温室气体（GHG）排放加剧了全球水循环和极端天气事件的发生频率。自 1980 年以来，自然灾害频发，给农作物和畜牧业生产造成了巨大损失。而畜牧业作为农业的重要组成部分，其产生的 GHG 排放对全球气候变化影响显著。据政府间气候变化专门委员会（IPCC）数据，农业领域的 GHG 排放占全球人为排放的 21%-37%，其中农场层面的作物和畜牧活动占比达 9%-14%。然而，以往多数研究聚焦于渐进式气候变化，对极端天气事件的研究较少，且缺乏对整体系统的综合考量。在此背景下，开展畜牧业向净零排放转型的研究迫在眉睫。
为解决上述问题，来自塔斯马尼亚大学、墨尔本大学等机构的研究人员进行了一项关于 “Costs of transitioning the livestock sector to net - zero emissions under future climates” 的研究。该研究成果发表在《Nature Communications》上，为畜牧业的可持续发展提供了重要参考。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先，通过一系列研讨会，与区域参考小组（RRG）的行业专家共同设计了生物物理、环境和经济干预措施。其次，利用 GrassGro? 模型模拟牧场和牲畜生产，RothC 模型模拟土壤有机碳（SOC）固存，FullCAM 模型估算树木碳固存，SB - GAF 模型计算农场净 GHG 排放，@Risk 模型评估经济风险和不确定性。此外，研究选取了澳大利亚塔斯马尼亚州两个地区的农场作为案例进行研究。
下面来看看具体的研究结果：
- 生产力、盈利能力和净温室气体排放之间的关系：研究对比了历史气候和未来气候下牛肉和绵羊生产系统的基线情况，发现单个干预措施很少能同时显著改善生产力、盈利能力、GHG 减排和可采用性这几个指标，而且干预措施对这些指标的影响大于气候变化本身的影响。例如，气候变化导致的温度升高和降雨减少，使牛肉农场和绵羊农场的牧场产量有所增加，进而带来肉类和羊毛产量的增长以及利润的提升，但这对 GHG 排放的影响较小。在减少 GHG 排放方面，针对牲畜肠道甲烷（CH4）的干预措施，如添加海藻饲料添加剂（Asparagopsis taxiformis），效果较为显著，但成本较高，会降低利润；而那些被专家认为最易采用的干预措施，往往减排潜力较低。同时，研究还发现，一些能显著提高生产力和利润的干预措施，对 GHG 排放影响甚微，这凸显了在提高生产力的同时减少 GHG 排放的难度345。
- 情境化适应 - 缓解措施组合：叠加干预措施：研究人员将干预措施组合成不同主题。“低垂果实”（LHF）主题的干预措施虽然提高了生产力和利润，但也增加了 GHG 排放；“迈向碳中和”（TCN）主题的干预措施在提高生产力的同时，显著降低了 GHG 排放，不过其实施存在一些实际障碍；多种叠加干预措施的组合有助于实现农场系统向净零排放的盈利转型，如针对牛肉农场的 CN1 和 CN2 方案，以及针对绵羊农场的 CN3 和 CN4 方案，在实现碳中和的同时，还提高了生产力和利润678。
- 未来气候下向净零排放转型的成本：研究评估了假设的监管情景下的成本，即对净 GHG 排放高于零的部分征税，对低于零的部分给予信贷。结果表明，在没有干预措施的情况下，碳税会大幅降低农场利润；而采用一些干预措施，如使用 Asparagopsis 作为饲料添加剂，虽然会降低利润，但实施碳税后的利润仍显著高于基线情况。当多种干预措施叠加时，如 ASP + PT，能进一步平衡 GHG 排放，提高利润。此外，采用 TCN 实践和 CN 方案，可显著降低碳税成本，甚至在实现净负 GHG 排放时，通过出售碳信用获得收入91011。
研究结论和讨论部分指出，本研究采用跨学科的参与式研究方法，全面量化了各维度的效益和权衡，有助于建立最终用户对研究方法的信任。研究发现，畜牧业向净零排放转型在农场层面和景观层面可能会产生不同的结果，而且一些干预措施在景观层面的广泛采用存在困难。此外，持续维持畜牧业净零排放具有挑战性，需要结合多种技术、实践和基础设施来减少碳排放和促进碳移除。例如，种植树木虽可固碳，但面临野火风险，需建立缓冲池来保障碳固存的永久性；Asparagopsis 饲料添加剂虽能显著减少肠道 CH4排放，但在实际应用中受多种因素影响，且其大规模使用的安全性和环境影响有待进一步研究。总之，该研究为畜牧业向净零排放转型提供了宝贵的见解，强调了综合考虑多种因素的重要性，为未来的研究和实践指明了方向。
