Et si les vaches pouvaient réduire leurs émissions de méthane elles-mêmes : les travaux très prometteurs de chercheurs américains

Les élevages de bovins représenteraient la principale source des émissions de méthane. Un gaz que les vaches rejetteraient dans l’atmosphère sous forme de rots. Or, ce gaz serait 28 fois plus puissant que le CO2 et il se dégraderait en une douzaine d’années dans l’atmosphère, contre des centaines d’années pour le CO2.

Une douzaine d'années pour se dégrader

Pour réduire les émissions de méthane des vaches, et limiter les effets délétères du réchauffement climatique, des scientifiques ont eu l’idée d’associer ces ruminants à des microbes pour les aider à mieux digérer et ainsi de limiter leurs éructations.

Le méthane entérique, qui représente 60 % des émissions de gaz à effet de serre à l’échelle de la ferme d'après des estimations de l'Inrae, fait référence au méthane ingéré par les ruminants, puis relâché dans l'atmosphère sous forme d'éructations.

Réduire la production de méthane

Pour réduire ces émissions, des chercheurs en sciences animales de l'Université de l'Illinois Urbana-Champaign (États-Unis) viennent de se lancer dans un vaste projet de recherche visant à réduire la production de méthane résultant de la fermentation du rumen chez les bovins de boucherie et les vaches laitières.

L'idée de ce nouveau projet d'une durée de trois ans repose sur le postulat que si les élevages bovins sont la principale source du problème des émissions de méthane, ils peuvent aussi faire partie de la solution. Plus précisément, les scientifiques s'intéressent au méthane fabriqué dans le rumen des bovins dans le cadre du processus de fermentation microbienne.

Les travaux de chercheurs américains

L'une des étapes clés du processus de fermentation est la régénération d'une molécule porteuse de haute énergie connue sous le nom de NADH. Pour que les microbes puissent continuer à produire de l'énergie, le NADH doit se débarrasser de son hydrogène et attendre qu'un autre type d'hydrogène produit à partir de la décomposition des hydrates de carbone (ainsi que d'autres matières organiques propices à la fermentation) prenne le relais.

Toutefois, l'équipe de recherche pense qu'il pourrait y avoir des moyens de rediriger les hydrogènes excédentaires vers des produits finaux "plus productifs", par exemple le propionate et le butyrate, des acides gras réduits qui servent de source d'énergie primaire pour tous les ruminants.

Avec l'appui de six centres de recherche à travers le monde, les chercheurs commenceront par étudier de près la production et l'utilisation de l'hydrogène en laboratoire, en se basant sur les communautés microbiennes issues du rumen de bovins de boucherie, puis, dans un second temps, chez les vaches.

L'objectif est de déterminer si des ajustements potentiels du système digestif de ces animaux sont possibles en recourant à des composés inhibiteurs prometteurs. La technique n'est toutefois pas nouvelle : "De nombreux groupes travaillent sur l'inhibition directe du méthane à l'aide d'additifs alimentaires. Notre objectif est d'essayer de comprendre comment faire fonctionner cette méthode dans un animal et de la rendre plus réalisable d'un point de vue énergétique. C'est vraiment la pièce manquante", explique dans un communiqué Josh McCann, professeur de sciences animales à l'université de l'Illinois.

"Si les vaches ne peuvent pas métaboliser les hydrogènes excédentaires pour améliorer leur productivité et leur croissance, l'adoption de stratégies de réduction du méthane ou d'additifs restera limitée", ajoute-t-il.

Des innovations en masse 

Avec le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4) est l'un des gaz à effet de serre qui contribue le plus au réchauffement climatique, bien qu'il soit plus rapide à éliminer de l'atmosphère que le premier. Un rapport de l'ONU publié en 2021 estime que le fait de réduire dès maintenant les émissions de méthane permettrait d'éviter un réchauffement de la planète de près de 0,3°C à l'horizon 2045.

D'autres scientifiques s'intéressent de près au méthane et aux méthodes pour le convertir en des substances plus respectueuses de l'environnement, afin de limiter les effets du réchauffement climatique. C'est notamment le cas d'une équipe de chercheurs américains de l'université de Washington (États-Unis) qui travaillent sur une souche de bactéries répondant au nom de "méthanotrophe" et qui évolue dans des sites où les émissions de méthane sont importantes (décharges, rizières, puits de pétrole, troupeaux de bétail).

Une fois ingéré par ces bactéries, le méthane peut se transformer en dioxyde de carbone ou en biomasse qui pourrait être potentiellement utilisé pour d'autres activités comme l'alimentation pour l'aquaculture, suggèrent les chercheurs.

"Cette bactérie est une candidate pour le développement d'une technologie d'élimination du méthane sur les sites d'émission. Si elle est correctement mise à l'échelle, cette technologie pourrait ralentir le réchauffement de la planète d'ici à 2050", notent les auteurs de l'étude, publiée en août dernier dans la revue PNAS.