Daging sapi steer merumput di sebuah peternakan di Dillon, Montana. Mesin di dekatnya melepaskan suplemen rumput laut sambil mengukur emisi metana ternak. (Kredit: Paulo de Méo Filho / UC Davis)
DAVIS, California — Terkait perubahan iklim, salah satu kontributor paling signifikan namun jarang dibahas berasal dari sumber yang tidak terduga: sendawa sapi. Kini, para ilmuwan mungkin telah menemukan solusi potensial yang dapat mengubah masa depan peternakan sapi berkelanjutan: rumput laut.
Untuk memahami skala tantangan ini, pertimbangkan angka-angka berikut ini: Peternakan menyumbang 14,5% emisi gas rumah kaca global, dengan porsi terbesar berasal dari metana yang dikeluarkan ternak saat mereka bersendawa. Di Amerika Serikat saja, terdapat lebih dari 64 juta sapi potong dan sembilan juta sapi perah yang berkontribusi terhadap emisi ini. Saat ternak mencerna bahan tanaman berserat, kompartemen khusus di perutnya menampung mikroorganisme yang memecah selulosa keras, menghasilkan metana sebagai produk sampingannya. Akibatnya, sapi yang merumput, yang mengonsumsi lebih banyak rumput berserat dibandingkan tempat penggemukan atau sapi perah, menghasilkan lebih banyak gas metana.
“Sapi potong hanya menghabiskan waktu sekitar tiga bulan di tempat penggemukan dan menghabiskan sebagian besar hidup mereka merumput di padang rumput dan menghasilkan metana,” jelas penulis senior Ermias Kebreab, profesor di Departemen Ilmu Hewan di Universitas California, Davis, dalam rilis media. “Kita perlu membuat bahan tambahan rumput laut atau bahan tambahan pakan apa pun lebih mudah diakses oleh ternak penggembalaan agar peternakan sapi lebih berkelanjutan sekaligus memenuhi permintaan daging global.”
Terobosan Baru: Menguji Suplemen Rumput Laut pada Sapi yang Merumput
Penelitian sebelumnya telah menunjukkan hasil yang menjanjikan dengan suplemen rumput laut, mengurangi emisi metana sebesar 82% pada sapi penggemukan dan lebih dari 50% pada sapi perah. Namun, menemukan solusi efektif untuk menggembalakan ternak terbukti sangat menantang karena mereka menghabiskan sebagian besar waktunya di padang rumput terbuka, sehingga menyulitkan pemberian suplemen setiap hari. Studi UC Davis merupakan uji coba suplemen rumput laut pertama di dunia pada sapi potong yang digembalakan.
Untuk mengatasi tantangan ini, para peneliti mengembangkan suplemen yang diformulasikan secara tepat yang disebut Brominata, menggunakan spesies rumput laut tertentu, Asparagopsis taksiformis. Suplemen pelet mengandung 20% rumput laut bersama dengan bahan larut penyulingan (15%), bahan gandum (64,8%), dan sejumlah kecil penambah palatabilitas (0,25%). Formulasi yang cermat ini bertujuan untuk menjadikan suplemen ini efektif dan cocok untuk ternak.
Penelitian ini dilakukan di Peternakan Matador di Montana, di mana para peneliti meneliti 24 ekor sapi persilangan Wagyu-Angus. Sapi dibagi menjadi dua kelompok yang sama: satu kelompok mendapat pakan pelet standar, dan kelompok lainnya mendapat suplemen Brominata. Dengan menggunakan peralatan pemantauan canggih yang disebut sistem GreenFeed, para peneliti melacak emisi hewan selama sesi pemberian makan yang terjadi hingga tiga kali sehari selama periode 70 hari.
Hasilnya menunjukkan tiga fase yang berbeda: periode peningkatan selama tiga minggu saat ternak menyesuaikan diri dengan suplemen, fase optimal selama tiga minggu di mana efeknya paling terasa, dan fase penurunan selama dua minggu. Pada fase optimal dan penurunan, sapi yang menerima suplemen rumput laut menunjukkan rata-rata penurunan emisi metana sebesar 37,7% dibandingkan kelompok kontrol. Yang penting, penurunan signifikan ini terjadi tanpa memberikan dampak negatif terhadap pertumbuhan hewan atau konsumsi pakan.
Para peneliti menemukan hubungan yang tepat antara jumlah bromoform (senyawa aktif dalam rumput laut) yang dikonsumsi dan pengurangan metana: untuk setiap 100 miligram konsumsi bromoform setiap hari, emisi metana turun sekitar 20%. Dengan rata-rata asupan bromoform sebesar 193 miligram per hari, penelitian menunjukkan bahwa konsumsi suplemen secara sukarela pun dapat mencapai hasil yang signifikan.
Studi yang dipublikasikan di Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasionaljuga melacak gas rumah kaca lainnya. Emisi karbon dioksida menunjukkan penurunan sebesar 4% pada ternak yang diberi suplemen, sementara emisi hidrogen meningkat secara signifikan – meningkatkan produksi sebesar 85,7% dan hasil panen sebesar 76,5%. Peningkatan emisi hidrogen ini memang diperkirakan terjadi, karena hal ini menunjukkan keberhasilan gangguan proses pencernaan penghasil metana.
Melihat penerapan praktisnya, Kebreab mencatat, “Peternak bahkan dapat memperkenalkan rumput laut melalui blok jilatan untuk ternak mereka.”
Pendekatan ini dapat memecahkan salah satu tantangan terbesar dalam operasi penggembalaan: memberikan suplemen kepada ternak yang seringkali berada jauh dari kantor pusat peternakan. Meskipun para peternak biasanya menambah makanan ternak mereka selama bulan-bulan musim dingin atau ketika rumput menjadi langka, memiliki metode penyampaian yang berhasil sepanjang tahun dapat memaksimalkan manfaat iklim.
Dampak Sapi terhadap Iklim: Tantangan Global yang Berkembang
Implikasi global dari penelitian ini jauh melampaui peternakan di Amerika. Pertanian pastoral mendukung jutaan orang di seluruh dunia, seringkali di wilayah yang paling rentan terhadap perubahan iklim. Menjadikan penggembalaan ternak lebih ramah lingkungan dapat membantu melindungi praktik pertanian tradisional dan masyarakat yang bergantung pada praktik tersebut. Hal ini sejalan dengan temuan dari artikel PNAS terkait yang menekankan pentingnya meningkatkan produksi ternak di negara-negara berpenghasilan rendah dan menengah melalui genetika, praktik pemberian pakan, dan langkah-langkah kesehatan hewan yang lebih baik.
Bagi jutaan peternak di seluruh dunia yang mengelola ternak penggembalaan, penelitian ini menawarkan jalan praktis menuju mitigasi perubahan iklim. Meskipun penurunan sebesar 37,7% mungkin tidak sebanding dengan hasil dramatis yang terlihat pada situasi pemberian pakan terkendali, hal ini merupakan terobosan signifikan dalam operasi penggembalaan. Kesederhanaan solusinya – berupa suplemen yang dapat diberikan melalui praktik pemberian pakan yang ada – menjadikannya sangat menjanjikan untuk diadopsi secara luas seiring upaya dunia untuk menyeimbangkan peningkatan permintaan daging dengan perlindungan lingkungan.
Ringkasan Makalah
Metodologi
Untuk memahami pentingnya penelitian ini, ada baiknya kita terlebih dahulu memahami bagaimana ternak biasanya merumput. Tidak seperti sapi perah atau sapi penggemukan yang menerima ransum harian yang dikontrol dengan cermat, sapi penggembala berkeliaran di padang rumput dengan memakan rumput dan tanaman hijauan lainnya. Perilaku alami ini menyulitkan pemberian suplemen atau mengukur efeknya.
Para peneliti mengatasi tantangan ini melalui desain eksperimental yang cermat. Mereka memilih 24 ekor sapi persilangan Wagyu-Angus dengan usia dan berat yang sama, bekerja di Peternakan Matador di Montana, tempat sapi tersebut digembalakan di padang rumput yang dipelihara dengan baik. Padang rumput tersebut berisi beragam tanaman termasuk rumput kebun, padang rumput brome, fescue tinggi, dan berbagai kacang-kacangan, semuanya dikelola melalui penggembalaan bergilir dengan irigasi dan pemupukan teratur.
Aspek inovatif muncul dalam cara mereka menyampaikan dan mengukur efek suplemen. Mereka menggunakan tempat pemberian pakan khusus yang disebut unit GreenFeed yang memiliki dua tujuan: mengirimkan suplemen dan mengukur emisi. Stasiun-stasiun ini mengenali setiap hewan melalui tag telinga elektronik, seperti gerbang otomatis yang mengenali jalur tol mobil Anda. Ketika ternak mengunjungi stasiun-stasiun ini (hingga tiga kali sehari, setidaknya selang waktu enam jam), mereka menerima pelet biasa atau Brominata yang mengandung rumput laut dalam porsi kecil. Pendekatan pemberian pakan sukarela ini meniru kondisi dunia nyata di mana ternak dapat mengakses suplemen melalui metode seperti blok jilatan.
Hasil Utama
Temuan penelitian ini mengungkapkan beberapa dampak berlapis. Hasil utama – pengurangan emisi metana sebesar 37,7% – menjadi lebih mengesankan jika kita mempertimbangkan bahwa hal tersebut dicapai melalui konsumsi suplemen secara sukarela. Meskipun penurunan ini tidak sebanding dengan 82% yang terjadi pada sapi penggemukan atau 50% pada sapi perah, hal ini merupakan pencapaian yang signifikan mengingat tantangan dalam menangani hewan penggembalaan.
Para peneliti menemukan hubungan matematis yang jelas: untuk setiap 100 miligram bromoform (senyawa aktif dalam rumput laut) yang dikonsumsi setiap hari, emisi metana turun sekitar 20%. Konsumsi harian rata-rata sebesar 193 miligram menyebabkan penurunan keseluruhan yang diamati. Hubungan ini membantu menjelaskan mengapa penurunan tersebut tidak sedramatis yang terjadi pada penelitian di tempat pemberian pakan – sapi penggembala mengonsumsi suplemen secara sukarela dibandingkan menerima dosis harian yang terkontrol.
Keterbatasan Studi
Di luar keterbatasan teknis yang telah dibahas sebelumnya, penelitian ini menyoroti beberapa tantangan praktis dalam penerapan suplemen rumput laut dalam operasi penggembalaan di dunia nyata. Meskipun ukuran sampel sebanyak 24 ekor memberikan hasil yang signifikan secara statistik, jumlah tersebut mewakili sebagian kecil dari populasi sapi penggembalaan di dunia – lebih dari 64 juta ekor di AS saja. Penelitian ini juga dilakukan pada musim tertentu; efektivitasnya sepanjang tahun, terutama pada periode ketika pemberian makanan tambahan jarang dilakukan, masih harus diuji.
Para peneliti mengakui bahwa memberikan suplemen kepada ternak yang sedang merumput masih merupakan tantangan, meskipun saran mereka untuk menggunakan lick block menawarkan solusi potensial. Selain itu, meskipun penelitian ini menunjukkan hasil yang menjanjikan pada iklim Montana, efektivitasnya mungkin berbeda-beda di berbagai wilayah geografis dan kondisi penggembalaan.
Diskusi & Kesimpulan
Penelitian ini mewakili langkah penting dalam menjadikan peternakan sapi lebih ramah lingkungan sekaligus melestarikan praktik penggembalaan tradisional yang mendukung jutaan orang di seluruh dunia. Pendekatan studi ini – yang menggunakan praktik pertanian yang sudah ada dibandingkan mencoba mengubahnya secara mendasar – menyarankan sebuah jalur praktis untuk diadopsi.
Temuan ini berhubungan dengan upaya yang lebih luas untuk meningkatkan efisiensi peternakan di seluruh dunia, khususnya di negara-negara berkembang di mana ketahanan pangan dan adaptasi perubahan iklim menjadi perhatian penting. Sebagaimana disoroti dalam artikel terkait PNAS, menggabungkan inovasi seperti suplemen rumput laut dengan perbaikan genetika, praktik pemberian pakan, dan kesehatan hewan dapat membantu memenuhi permintaan daging global yang terus meningkat sekaligus membatasi dampak terhadap lingkungan.
Pendanaan & Pengungkapan
Penelitian ini mendapat dukungan dari Matador Ranch di Dillon, Montana, tempat penelitian dilakukan, dan Sesnon Endowed Chair Fund dari University of California, Davis. Penulis senior Ermias Kebreab menjabat sebagai penasihat ilmiah di Blue Ocean Barns, perusahaan yang memasok suplemen Brominata. Penelitian ini dilakukan oleh tim yang terdiri dari peneliti pascadoktoral UC Davis, Paulo Meo-Filho dan John-Fredy Ramirez-Agudelo. Hubungan dan sumber dukungan ini diungkapkan dengan benar dalam pernyataan kepentingan bersaing surat kabar tersebut.
