In vorige artikelen van de Carbon Footprint serie analyseerden we reeds de footprint van melk op een typisch Vlaams melkveebedrijf en bespraken we enkele scenario’s op weg naar emissiereductie.
Hoog tijd om in meer detail te bekijken hoe de voetafdruk van melk tot stand komt. Welke gassen zijn hier van belang? Welke processen dragen bij tot de footprint? En welke variabelen hebben een invloed op de emissies bij deze processen?
Een analyse over de impact van de melkveehouderij op het klimaatprobleem vind je in het artikel Melk en klimaat: de basis en enkele kanttekeningen.
Emissiecategorieën
In de Carbon Footprint serie introduceerden we reeds de verschillende emissiecategorieën waaronder we emissies groeperen. Dit artikel gaat dieper in op de emissies onder elke categorie.
In onderstaande grafiek geven we een beeld van emissies op een gemiddeld melkveebedrijf. Dit zijn de voorlopige emissies gedurende 2025 van het Farmdesk pilootbedrijf waar de emissies van enterische fermentatie de grootste bijdrage hebben tot de voetafdruk van melk. Daarna zien we emissies van gelijkaardige grootte voor aangekochte voeders, eigen geteelde voeders en het beheren van mest. Emissies die voortkomen uit energieverbruik hebben veruit de laagste impact.
In de rest van het artikel bespreken we iedere categorie apart en wordt ook een grafiek waarop de impact van de verschillende deelprocessen op het Farmdesk testbedrijf zichtbaar is.
1. Enterische fermentatie
Op een typisch melkveebedrijf is de contributie van emissies uit enterische fermentatie tot de voetafdruk het grootst. Het gas dat hierbij vrijkomt is methaan (CH4). Dit ontstaat als bijproduct tijdens de fermentatie van voeding door microbieel leven in de pens. De geproduceerde hoeveelheid methaan in de pens wordt vanzelfsprekend in grote mate bepaald door de hoeveelheid droge stof die geconsumeerd wordt door het dier.
Daarnaast hebben ook de samenstelling en de kwaliteit van het rantsoen een impact op de emissies uit enterische fermentatie. Denk hierbij aan de concentratie vezels (NDF) die eerder moeilijk afbreekbaar zijn en aanleiding geven tot azijnzuurvorming (C2H4O2) en vrijlevend waterstof (H2). Deze vrijlevende waterstof wordt op zijn beurt samen met koolstofdioxide (CO2) in de pens omgezet tot methaan.
Dit terwijl bijvoorbeeld zetmeel eerder aanleiding geeft tot propionzuurvorming (C3H6O2) in de pens, dit proces verbruikt net vrijlevend waterstof wat methaanvermijdend werkt.
2. Aangekochte voeders
Bij het inschatten van de uitstoot op een melkveebedrijf wordt vaak gekeken naar wat er op het eigen erf gebeurt. Toch is het belangrijk om ook stil te staan bij de uitstoot die gepaard gaat met de productie, verwerking en het transport van voedermiddelen die worden aangekocht. Alles wat op het bedrijf terechtkomt, heeft immers al een weg afgelegd — en tijdens die weg zijn er vaak al broeikasgassen vrijgekomen.
De uitstoot die ontstaat bij het telen van eigen voedergewassen is grotendeels vergelijkbaar met die van aangekochte voedermiddelen. Maar daar stopt het niet: aangekochte voeders ondergaan meestal extra stappen, zoals drogen, persen, mengen of koelen, wat bijkomende energie vraagt en dus extra uitstoot veroorzaakt. Ook het transport, soms over duizenden kilometers, draagt bij aan de totale emissie die aan zo’n voedermiddel kleeft.
Landgebruiksverandering
Een bijzonder aandachtspunt zijn voedermiddelen waarvoor in het land van herkomst sprake is van landgebruiksverandering. Denk bijvoorbeeld aan soja die afkomstig is uit gebieden waar regenwoud werd gekapt. Wanneer bossen verdwijnen, komt er niet alleen opgeslagen CO₂ uit bomen en bodems vrij, maar verdwijnt ook een natuurlijk systeem dat CO₂ uit de lucht kan opnemen.
Landgebruiksverandering zoals ontbossing kan de klimaatimpact van een voedermiddel aanzienlijk vergroten en zo een onverwacht groot effect hebben op de totale voetafdruk van melkproductie.
3. Mestmanagement
Bij het opslaan en verwerken van mest zijn er ook processen waarbij broeikasgassen vrijkomen. Voor deze categorie zijn dat methaan en lachgas (N2O).
Methaan
Methaan ontstaat bij de ontbinding van organische stoffen (= Droge stof – ruwe as) in de mest onder anaerobe omstandigheden. De hoeveelheid aan organische stoffen in de mest hangt daarbij grotendeels af van de gevoerde hoeveelheid en de verteerbaarheid ervan. Een hogere verteerbaarheid zorgt voor meer opname doorheen de spijsvertering en minder excretie van organische stoffen in de mest.
De aanwezigheid van anaerobe omstandigheden wordt dan weer bepaald door het type mestopslagsysteem. Mestopslagsystemen waarbij drijfmest wordt opgeslagen, zoals de drijfmestkelder of mestlagune, zijn mestopslagsystemen waarbij typisch meer methaan ontstaat door de anaerobe omstandigheden.
Het scheiden en apart opslaan van de dikke fractie en dunne fractie (en ook uitscheiding tijdens beweiding) geeft aanleiding tot meer aerobe omstandigheden waarbij doorgaans dus minder methaan wordt gevormd.
Andere factoren die invloed hebben op de hoeveelheid methaan die ontstaat uit de ontbinding van de organische stoffen zijn de temperatuur en de verblijftijd van mest in het systeem. Hogere temperaturen leiden tot meer methaanuitstoot en ook een langere verblijftijd zorgt ervoor dat meer organische stof wordt omgevormd tot methaan.
Lachgas
Lachgas is een krachtig broeikasgas dat kan vrijkomen bij het opslaan en verwerken van mest. De uitstoot gebeurt deels direct en deels indirect, afhankelijk van de manier waarop stikstof in de mest zich gedraagt. Een goed begrip van de stikstofkringloop helpt om deze emissies te begrijpen.
Stikstof in mest is afkomstig van urine (voornamelijk als ureum (CH4N2O), dat snel wordt omgezet naar ammonium (NH₄+)), vaste mest (organische stikstof uit feces) en strooisel, voerverliezen of codigestaat die extra stikstof kunnen aanvoeren als ze mee worden verwerkt in het mestopslagsysteem. Zodra de mest wordt opgeslagen, begint een reeks microbiologische omzettingen waarbij stikstof in verschillende vormen kan worden omgezet.
Directe emissies
In zuurstofrijke omstandigheden (zoals aan het mestoppervlak of na verspreiding op het land) kan ammonium door bacteriën via nitriet (NO2-) worden omgezet naar nitraat (NO3-). Dit proces heet nitrificatie.
Wanneer nitraat op zijn beurt terechtkomt in zuurstofarme omstandigheden (zoals in dikke mestlagen of natte bodem), kan een tweede proces optreden: denitrificatie. Hierbij proberen bacteriën het nitraat stapsgewijs om te zetten naar stikstofgas (N2, dit gas is in tegenstelling tot N2O geen broeikasgas en zowat 78 procent van alle aanwezige gassen in de atmosfeer is N2). Als dit proces echter onvolledig verloopt (bijvoorbeeld bij lage koolstofbeschikbaarheid, lage vochtigheid of hoge zuurtegraad), kan het broeikasgas lachgas als eindproduct ontstaan in plaats van stikstofgas. Dit proces noemen we de directe vervlieging van lachgas.
Indirecte emissies
Naast de rechtstreekse uitstoot van lachgas zijn er ook de zogeheten indirecte emissies. Enerzijds hebben we stikstof dat vrijkomt in andere gasvormen dan lachgas, namelijk ammoniak (NH3) en stikstofoxiden (NO en NO2), die later in het milieu worden omgezet naar lachgas. Ammoniak ontstaat, net zoals nitraat, eveneens uit ammonium, vooral onder basische (hoge pH) omstandigheden, en vervliegt snel uit mest die aan lucht wordt blootgesteld. Stikstofoxiden (NOx) komen dan weer vrij als tussenproducten tijdens nitrificatie en denitrificatie .
Anderzijds kan er ook uitspoeling zijn van stikstof, wat uiteindelijk leidt tot lachgas emissies wanneer het in anaerobe zones in de bodem denitrificeert. Deze uitspoeling komt vooral voor bij vaste mestopslagsystemen in openlucht.
4. Eigen teelt voeders
Bij het telen van eigen voedermiddelen komen op verschillende manieren broeikasgassen vrij. In deze categorie zijn dat lachgas en koolstofdioxide, en in bepaalde gevallen, zoals bij het bewerken van veengronden, ook methaan.
Lachgas komt vrij via processen die sterk lijken op wat er gebeurt bij mestbeheer. Wanneer er stikstof op het land terechtkomt — via kunstmest, drijfmest, mest van grazende dieren, gewasresten of via mineralisatie van organisch materiaal in de bodem — kunnen er zowel directe als indirecte emissies ontstaan. Bij directe vervlieging wordt lachgas rechtstreeks gevormd in de bodem tijdens denitrificatie. Indirecte emissies treden op wanneer stikstof eerst wordt uitgestoten als ammoniak of stikstofoxiden, of via uitspoeling van nitraat, die later in het milieu worden omgezet naar lachgas.
CO2-emissies komen op hun beurt dan weer vrij bij bekalking of door toediening van ureum. Bij bekalking worden carbonaten (zoals CaCO3 of CaMg(CO3)2) aan de bodem toegevoegd wat uiteindelijk aanleiding geeft tot het vormen van H2O en CO2. Hetzelfde proces doet zich voor bij de toevoeging van ureum (CH4N2O). Daarnaast is er ook uitstoot door de verbranding van fossiele brandstoffen door landbouwmachines tijdens het bewerken van het land.
Ten slotte moeten ook de indirecte emissies van aangekochte producten worden meegerekend. Net zoals melk of krachtvoer hebben ook kunstmest, bekalkingstoffen, zaaigoed, brandstoffen en andere landbouwinputs een eigen voetafdruk. Ook deze dragen bij aan de totale uitstoot van de melk.
5. Energie
Ook het verbruik van energie brengt emissies met zich mee, denk aan de productie van elektriciteit en de ontginning, verwerking en transport van fossiele brandstoffen.
Op een doorsnee melkveebedrijf wordt elektriciteit gebruikt om te melken, melk te koelen, verlichten, water te verwarmen en om mest te scheiden of vergisten.
Diesel wordt dan weer gebruikt voor het mixen en verdelen van voer met de voermengwagen (Het verbruik van diesel voor het bewerken van land brengen we onder in de categorie ‘Eigen teelt voeders’).
Het opwekken van eigen energie op het bedrijf reduceert de aankoop van energiebronnen en dus ook de emissies die hiermee zijn gelinkt.
Merk wel op dat de emissies onder de categorie ‘Energie’ een beperkte bijdrage hebben tot de voetafdruk van melk en het reductiepotentieel voor deze categorie dus lager ligt ten opzichte van andere categorieën.
