曾看過這麼一個有趣報道，德國中部的拉斯道夫小鎮，發生了一起離奇的爆炸事件。而罪魁禍首竟是奶牛的屁。
一家農場的奶牛牛舍，因為冬季通風不良，導致了空氣中充滿了牛屁，無法及時排出。眾所周知，屁是燃的（別問我是怎麼知道的）。而牛屁中更是充滿了豐富的可燃物——甲烷。
再加上當時牛棚裡住了共90頭牛，相當擁擠，摩擦中產生的靜電最終引發了爆炸。這場無妄之災，直接將整個牛棚屋頂掀飛，數頭奶牛也在爆炸中受傷。
無獨有偶，類似的問題還發生在奶牛的運輸過程中。2014年，一架波音747就在愛爾蘭海上空發出了火災警報，並被緊急迫降。但當技術人員到場檢查時，卻根本沒有發現火災和煙霧的痕跡。
而觸發警報的，竟是地面上的400頭奶牛排放的大量甲烷氣體。從這兩起案件來看，牛放屁確實是個不小的問題。
但，牲口排放的氣體不單容易引發事故，它們還是加劇全球變暖步伐的生力軍。
在十幾年前，就有人提出“屁稅”（fart tax）的概念，建議政府向養牛、養羊等畜農徵收稅費。原因是牛羊腸胃排放的大量溫室氣體，也汙染了大氣環境。
據聯合國糧農組織（AFO）2006年報告指出，畜牧業所排放的溫室氣體佔全球排放總量的18%。然而，所有交通工具所產生的溫室氣體僅佔13%。如果說，汽車等交通工具要為此繳稅的話，那麼養牛養羊等就沒有理由不繳稅了。
不過，“屁稅”和“牛屁炸牛棚”等報道，也帶來了一定程度的誤解。因為牛除了放屁，還會打嗝（噯氣）。
關於溫室氣體，牲畜不僅能後面的通道排放，前面的通道更是難辭其咎。事實上，牛釋放的甲烷氣體中，就有90%到95%來自於口腔，而另外的5%到10%則是以糞便和放屁的形式釋放。這樣看來，牛打嗝的問題，要比牛放屁要嚴重得多。
但無論是打嗝還是放屁，甲烷等溫室氣體的釋放都與牲畜的生理條件密切相關。
反芻動物的四個胃室（箭頭表示食物的流動方向）
牛和羊等反芻動物一共有四個胃室，分別為胃瘤、網胃、瓣胃、皺胃，對應著吃貨口中的草肚、金錢肚、牛百葉（毛肚）和牛肚。這四個胃並非一條直線通到底，而是相互交錯著，十分崎嶇。
植物是出了名的不好消化，而牛羊等就會利用自己的多個胃室反芻，消化一般哺乳動物無法利用的纖維素。也就是說，吃下去到達胃部的食物，它們還能逆流至口腔進行二次咀嚼，讓未徹底消化的植物重新回到胃部。
不過，光靠機械的咀嚼，植物的營養還是難以被完全吸收的，這時候胃裡的各種微生物才顯得最為重要了。它們能將複雜植物成分轉化為可吸收能量，為動物提供能量。而甲烷，正是這個過程中幾乎無法避免的副產品。
反芻動物所產生的甲烷氣體，幾乎都與他們的第一個大胃袋——瘤胃有關。據估測，大約94%的甲烷都是由瘤胃產生的。原因是瘤胃中含有大量的產甲烷菌，每毫升中就約有10萬個產甲烷菌，包括多個菌屬，主要通過四種途徑生成甲烷。
而甲烷的化學性質是相對穩定的，所有很難在體內被吸收和消化利用。於是，這些氣體便以打嗝和放屁的形式排出體外。
其實人類的腸胃道細菌，也能產生可燃的甲烷，只是量少且不穩定罷了。也有研究發現，有相當部分人類的糞便樣本中，並沒有發現能夠產生甲烷的細菌。
此外，跟反芻動物相比，人類以及其他動物腸胃道排放的甲烷總量，是幾乎可以忽略不計的。全球反芻動物每年約產生甲烷達 8×10^7 t，佔全球人類活動的甲烷排放量的 28%。
而在反芻動物中，牛的甲烷排放量又佔了大頭。一般來說，一頭奶牛每年的甲烷排放量就達110.7kg。在全世界範圍內，每天都有十幾億頭牛在排放溫室氣體，這對全球變暖的影響是可以預見的。
圖源： @OatJack
其實，提起氣候變暖的問題，大家首先想到的應該是二氧化碳。溫室氣體之所以產生溫室效應，是因為其本身有吸收紅外線的能力，這是由其本身分子結構決定。論排放量，佔比最大的二氧化碳確實是最普遍的溫室氣體。然而，
甲烷卻比二氧化碳的威力要強得多。儘管甲烷的總量遠不及大氣中二氧化碳的總量，但每分子甲烷的溫室效應潛能（Global Warming Potential，GWP）卻是二氧化碳的25倍。所謂溫室效應潛能其實是一個指數，一般是指100年的時間內，以二氧化碳為基準，各種溫室氣體能造成的溫室效應。這主要取決於該化學物質對紅外線的吸收能力和在大氣中的壽命長度。
而甲烷，除了本身對紅外線的吸收能力強大以外，它們被排入空氣後還不易被生物直接利用了，進而能在空氣中停留9~15年。如果按照20年的時間框架內計算，甲烷的溫室效應潛能，還可以飆升到二氧化碳的72倍，對全球溫室效應可能更大了。
各類溫室氣體的溫室效應潛能
換句話說，只要一點點額外的甲烷氣體，就能在短時間內造成地球的快速升溫。而綜合這各方面因素，甲烷也成了是僅次於二氧化碳的第二大溫室氣體。
自1750年以來，地球大氣中的甲烷濃度就增加為原來的150%。這些甲烷的排放，很多都直接或間接來源於人類，例如垃圾堆埋的腐爛、石油和天然氣的洩漏等，當然還包括了人類賴以生存的畜牧業。
在過去，面對沉默的牛羊，人類只是想辦法讓它們產最多的肉、擠最多的奶。
但今時不同往日，我們還需要想盡辦法讓它們放更少的屁，和打更少的嗝。
阻止某種生物打嗝放屁，這件事聽起來確實挺怪異的，不過科學家們確實在行動。例如，就有人發明了一種牲畜可佩帶裝置——屁包（fart packs）。這可以用於收集奶牛等排放出來的氣體。
要知道，在地球上沒有一樣東西是廢物，只是沒有放對地方罷了。這種屁包會直通牛的腸道，每天能從牛身上收集到300升甲烷，這些能量足夠維持一輛汽車運轉24小時。
除了考慮對甲烷進行廢物利用，也有許多研究會從日常餵食反芻動物的飼料入手。飼料為微生物的發酵提供了底料，飼料不同也會影響微生物的能量攝取和甲烷的生成。通過調整飼料結構等方法，就能降低反芻動物腸胃道甲烷氣體的排放。
2014年以來，澳大利亞多個科研團隊對海藻降低瘤胃甲烷排放做了大量研 究。他們往飼料中添加了部分海藻，發現瘤胃的甲烷排放量最少能減少20%以上，最多可減少高達99%。這項研究在當時就引起了不少關注。
而更讓人意思不到的是，澳洲的科學家還在研究袋鼠的胃，他們試圖讓這些反芻生物向袋鼠看起。
袋鼠並非反芻動物，但袋鼠的胃部卻有一類特別的細菌Wallaby Group 1，這使它們消化的最終產物不含有甲烷。所以研究人員希望將袋鼠體內的這種特殊的細菌添加到飼料中，以圖培育出低甲烷排放量的牛羊。此外，袋鼠胃部微生物的消化也更加高效。如果研究成功，這或許還能幫助畜牧業省下不小的飼料費。
不過在現下，最有效的方法應該就是建議大家少吃點肉，特別是牛肉。除了能夠為地球環境作貢獻以外，少吃點肉也確實能讓身體更健康。
https://www.bbc.com/news/world-europe-25922514
https://www.independent.co.uk/news/weird-news/boeing-747-forced-to-make-emergency-landing-because-of-overheating-cows-9244340.html
https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2606956/Now-THATS-wind-power-Cows-wear-BACKPACKS-capture-emissions-miniature-power-stations.html
http://www.environmentalpollution.in/global-warming/short-notes-on-global-warming-potential-gwp/2000
How much methane does a cow actually produce?.2014.10.01
FAO.livestock′ s long shadow: environmental issues and options [R].2006
張帆，刁其玉.畜牧業溫室氣體排放及其減排研究進展[J].家畜生態學報.2015
孫福昱，南雪梅，唐志文，蔣林樹，熊本海.飼糧營養調控減少反芻動物甲烷排放研究進展[J].家畜生態學報.2018
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