Ese es uno de los gases de efecto invernadero generado de forma natural, en este caso por un proceso entérico de bovinos. El prototipo diseñado y evaluado para la medición mientras los animales están en pastoreo es versátil, porque puede ser empleado también en animales como ovinos y caprinos, además de ser útil en otros propósitos como el monitoreo del funcionamiento del sistema respiratorio en rumiantes y equinos.

Algunos trabajadores de la Estación Agraria Paysandú miraban sorprendidos a algunas vacas que portaban máscaras en sus caras, y les tomaban fotos, porque eso les parecía muy raro. Otros bovinos que no tenían la careta miraban a las que sí con curiosidad. Eso le pareció especialmente llamativo a Héctor Jairo Correa Cardona, profesor del Departamento de Producción Animal de la Facultad de Ciencias Agrarias de la UNAL Medellín.

“Al comienzo observamos que un par de vacas las miraban y salían brincando como loquitas, todas charras. Después se les acercaban, las olían y con la lengua trataban de lamer la máscara. En cuestión de dos horas todas se tranquilizaron”, cuenta el docente sobre la particular reacción que causó una de sus investigaciones.

Interesados en medir el metano emitido por bovinos durante el pasteoreo, él y Ligia Johana Jaimes, profesora de la Fundación Universitaria Autónoma de las Américas, también en Medellín, idearon una máscara que hace el cálculo a partir de la exhalación de aire de las vacas. El prototipo se ubica sobre la boca, tiene unas mangueras de PVC con las que cuenta, se les ponen en los orificios nasales para medir el flujo del aire expulsado y se conecta a un medidor que puede ser calibrado.

Los ensayos se realizaron con cuatro vacas (dos de ellas productoras de leche) en la Estación Agraria Paysandú, ubicada en el corregimiento de Santa Elena de Medellín, en periodos diurnos con plazos diferentes: de tres, cuatro y seis horas continuas durante el pastoreo y el ordeño, procesos en los cuales no se les observó incómodas con la máscara puesta.

¿Por qué hacer esa medición? El metano es uno de los gases de efecto invernadero y “cuando las concentraciones superan ciertos niveles se modifica la temperatura y, en general, el clima en la Tierra”, explica el profesor. De ahí la importancia de tener herramientas de precisión para la medición: “Lo que no se observa no se puede controlar y, por tanto, no se puede mejorar”.

El uso de la máscara en los bovinos para la medición del gas de efecto invernadero fue efectivo, de acuerdo con el docente Correa Cardona, quien explica que, “con la revisión que hicimos encontramos que la cantidad de metano que se expulsa a través de las exhalaciones puede representar aproximadamente la mitad del total eliminado por los animales, ya que el resto corresponde a las emisiones orales y anales”.

Lo dice en relación con otra técnica que se ha aplicado antes, denominada politunel que consiste en ubicar a los animales en un área cubierta con una especie de carpa hermética desde donde se hacen mediciones que incluyen tanto inhalaciones como exhalaciones de las vacas.

Ante ese panorama, si bien los resultados pueden interpretarse a partir de esa comparación, como punto de referencia, no son extrapolables, teniendo en cuenta que los animales están en diferentes condiciones.

Motivaciones para la medición

Fueron varias las dificultades que motivaron al profesor Correa Cardona y a la docente Jaimes para crear la máscara espirométrica con la cual es posible medir el metano expulsado por bovinos durante el pastoreo. “Se conoce la necesidad que hay de hacer esas mediciones. De ahí la inquietud por plantear una metodología que nos permitiera hacerlo”, cuenta el docente investigador, quien se ocupó de que el prototipo y la técnica se pudiesen adaptar a diferentes prácticas de manejo y a proponer nuevas formas que contribuyan a reducir las emisiones de metano.

Si bien hay modelos de medición de metano que ha establecido el Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés), la metodología es básica, de acuerdo con el docente, y no considera las variaciones que se dan en diferentes sistemas de producción, por lo que se puede incurrir en errores de cálculo o imprecisiones.

Para el caso específico de bovinos existe una técnica del Hexafluoruro de Azufre o SF6 trabajada desde hace varias décadas. Sin embargo, es compleja, costosa y de un montaje y estandarización difícil, al punto de que varias instituciones han tenido que elaborar manuales, teniendo en cuenta que se requiere elaborar cápsulas para contener ese gas y se requiere una balanza analítica de alta precisión y, por lo menos, de ocho a diez semanas de pesaje continuo para luego introducirlas en el rumen del animal.

“Se presume que la manera en cómo esa cápsula libera ese gas dentro del animal es similar a la forma del calculo que se hace en el laboratorio. Sin embargo, algunos trabajos han demostrado que no es así. Y ahí hay una fuente de error. Además, el SF6 es también un gas muy potente y para tomar muestras del aire alrededor del hocico del animal se requiere un alambre o un tubo capilar muy delicado que no se consigue fácilmente en el mercado y al que también hay que calibrar”, indica.

Hay otros métodos, menciona, que además de dificultades técnicas, son cuestionados a nivel ético, como es el caso de una metodología empleada en Argentina en la cual se utiliza una cánula en el rumen de los bovinos, y que es conocida como vacas mochileras.

Innovación y versatilidad

Los equipos con los que actualmente se realizan mediciones de volúmenes de aire y captación para el análisis son denominados espirómetros y tapan la boca de los animales. La máscara creada por los docentes no lo hace. Eso les permite alimentarse mientras se toman las muestras y durante lapsos mayores a una hora, que es el límite permitido para los equipos convencionales.

Hubo éxito en ese propósito, como lo cuenta el profesor con base en la experiencia de las pruebas que se realizaron: “muy rápidamente se acostumbraron a la máscara. Comieron pasto, tomaron agua, rumiaron, se echaron, se pararon, hicieron sus actividades normales sin mayores problemas y eso dio mucho entusiasmo para continuar con las otras fases del equipo”.

No obstante, antes que obtener datos y hacer registro para realizar cálculos, el propósito fue inspeccionar el comportamiento de los animales. Cuando se supo que fue normal la primera medición fue la cantidad de aire exhalado por las cuatro vacas. Para hacerlo, a cada una se le puso un brete (una estructura para sujetarlas) y se les puso la máscara, de cuyas mangueras se sostenía una bolsa de unos ocho litros de capacidad para capturar el aire, cuyo volumen fue medido luego de que fuera sellada y retirada.

Asimismo, en la máscara se incorporó un contador de exhalaciones que, al final, permite tomar datos sobre la frecuencia respiratoria de los bovinos y tener pistas, pues explica el profesor, que el volumen de aire que toman también depende del esfuerzo que hagan o de las condiciones ambientales como la temperatura.

En ese sentido refiere una ventaja: “El equipo tiene también esa versatilidad, que no solamente es para medir el metano, sino que se puede utilizar para otro tipo de trabajos de investigación que tengan que ver con la respuesta animal”, dice.

Lo que sigue

El prototipo es 10 veces más económico que el método tradicional de medición de emisiones de metano por proceso entérico de bovinos. El montaje es sencillo y los materiales con los que fue construido son fáciles de obtener en el mercado, como trozos de botellas de plástico, alambre y un sensor.

En una primera fase el prototipo de la máscara permite medir la cantidad de metano presente en el aire que los bovinos exhalan. Lo siguiente para elaborar, es un sistema que calcule la cantidad del gas de efecto invernadero que emanan estos animales. Por ahora está lista la primera parte. Cuando tenga los dos equipos, el mecanismo de la máscara estará completo, según el docente.

A partir de este trabajo próximamente se publicará un artículo científico y se implementará un proyecto en algunas zonas cálidas del país. En específico, Arauca, Caquetá y Valledupar.

Para el profesor, su estudio constituye un avance del que se siente orgulloso: “Creo que todo el que trabaja con rumiantes y es conocedor de lo que significa la producción de metano, quisiera tener un método para medirlo en animales en pastoreo que no sea la metodología SF6, si no uno fácil, que no los afecte en su comportamiento de manera significativa. Así que es atractivo para que investigadores emprendan sus análisis”.

(FIN/KGG)

25 de julio de 2023