آنتونی آگِدا، دامدار نسل سوم کالیفرنیایی، در زمین خانوادگی خود در هیکمن، با چنگکی بستر چیپس‌های چوبی تیره و مرطوب را جستجو می‌کند. او با دستانش توده‌ای از گل و لای را برمی‌دارد و زیر و رو می‌کند تا نیم‌دوجین کرم خاکی قرمز و لرزان را نشان دهد. در زیر این توده سه‌فوتی از چوب و سنگ خرد شده، صدها هزار کرم دیگر در حال جنب و جوش هستند. این بستر طبیعی یک زیست‌فیلتر را تشکیل می‌دهد که می‌تواند به طور چشمگیری گازهای متان، اکسید نیتروژن و آلودگی آب ناشی از کود صدها گاو هلشتاین را کاهش دهد.

لبنیات آلبرتو، کسب‌وکار خانوادگی آگِدا، یکی از اولین گاوداری‌های کالیفرنیا بود که روش تصفیه کود با کرم (ورمی‌فیلتراسیون) را که توسط شرکت شیلیایی BioFiltro توسعه یافته، به کار گرفت. به گفته این شرکت، هشت سامانه مشابه دیگر در لبنیات‌های آمریکا فعال هستند و ۱۶ سامانه دیگر در دست ساخت یا برنامه‌ریزی برای سال آینده می‌باشند که تقریباً همه در کالیفرنیا قرار دارند.

مشکل رو به رشد کود حیوانی

کود حیوانی سهم قابل توجهی در آلودگی اقلیمی دارد. بر اساس گزارش مؤسسه منابع جهانی، مدیریت کود در مزارع لبنیاتی و خوکداری ۱.۶٪ از انتشار گازهای گلخانه‌ای آمریکا را تشکیل می‌دهد. در سطح جهان، ذخیره‌سازی و فرآوری کود حدود ۱۰٪ از سهم صنعت دامداری در گازهای گلخانه‌ای است. سواتی هگده، مدیر جهانی متان کشاورزی این سازمان، می‌گوید: «در دو دهه گذشته، مزارع بزرگتر شده‌اند و کود بیشتری تولید می‌شود که باید در جایی ذخیره شود.»

بستری از چیپس چوب و سنگ که بستر ورم‌فیلتراسیون را تشکیل می‌دهد

روش سنتی ذخیره کود در حوضچه‌ها و مخازن، شرایطی کم‌اکسیژن ایجاد می‌کند که در آن متانوژن‌ها رشد کرده و متان تولید می‌کنند. همچنین میکروب‌های دیگر مقادیر کمتری اکسید نیتروژن تولید می‌کنند. هر دو این گازها به ترتیب ۳۰ تا ۲۷۵ برابر قدرت گرم‌کنندگی دی‌اکسید کربن در طول یک قرن دارند. پخش این دوغاب روی مزارع نیز می‌تواند خاک و آب را با بقایای دارویی، پاتوژن‌هایی مانند سالمونلا و E. coli و نیترات‌ها آلوده کند.

ورم‌فیلتراسیون؛ چگونه کار می‌کند؟

ورم‌فیلتراسیون با استفاده از کرم‌های خاکی و میکروب‌ها، یک زیست‌فیلتر زنده ایجاد می‌کند. کرم‌ها مواد آلی را مصرف کرده و میکروب‌های روی سطح بدن و در بستر، گازهای گلخانه‌ای را تجزیه می‌کنند. این روش به گفته آنتونی آگِدا ساده و نسبتاً کم‌هزینه است. «کشاورزان لبنیاتی کالیفرنیا دائماً با مقررات جدید روبرو هستند. این راه‌حل نشان می‌دهد که ما بخشی از راه‌حل هستیم.»

کرم‌های قرمز در بستر ورم‌فیلتراسیون

محرک‌های سیاستی در کالیفرنیا

کالیفرنیا به عنوان بزرگترین تولیدکننده شیر در ایالات متحده، برنامه‌های متعددی برای ترویج روش‌های کاهش آلودگی کود حیوانی ایجاد کرده است. یکی از این ابتکارات بیش از یک میلیارد دلار به مزارع اختصاص داده است. این ایالت به بستر آزمایشی برای فناوری‌های نوین مانند ورم‌فیلتراسیون تبدیل شده است. محققان تأکید می‌کنند که باید کار بیشتری برای تعیین مؤثرترین رویکردها و موفقیت بلندمدت آنها انجام شود.

گاوهای هلشتاین در یک لبنیات کالیفرنیا

مزایا و چالش‌ها

ورم‌فیلتراسیون مزایای متعددی دارد: کاهش حدود ۹۰ درصدی انتشار متان، کاهش بوی نامطبوع، تولید کود آلی با ارزش و کاهش مصرف آب. با این حال، چالش‌هایی مانند نیاز به فضای کافی، مدیریت دقیق رطوبت و دما، و هزینه اولیه نسبتاً بالا (هرچند کمتر از گزینه‌های با فناوری بالا) وجود دارد. با وجود این، استقبال در کالیفرنیا رو به افزایش است.

نمای نزدیک از کرم‌های قرمز

در نهایت، ورم‌فیلتراسیون یکی از راه‌حل‌های امیدوارکننده برای مقابله با آلودگی کود حیوانی است. با حمایت سیاست‌ها و تحقیقات بیشتر، این روش می‌تواند در سراسر جهان گسترش یابد و به کاهش اثرات زیست‌محیطی صنعت دامداری کمک کند.

نمای هوایی از یک مزرعه لبنیاتی با سیستم ورم‌فیلتراسیونکرم‌های قرمز در بستر مرطوبعملگر در حال بررسی بستر ورم‌فیلتراسیون