@ 2012.10.29 , 23:39

WHAT IF: 如果全世界的牛都能进行光合作用?

网漫xkcd作者、前NASA机器人专家Randall Munroe最近在他的网站上开设了一个“来信侃”的问答栏目,专门回答一些奇奇怪怪的读者来信提出的假设的科学问题,下面是该栏目的最新一期:

如果牛可以进行光合作用,他们会少吃很多饲料么?
——匿了

从某些方面来说,牛们本来就在利用光合作用产生的能量:一块草地杵在那里,成天就拼命吸收阳光的能量转化为化学能。于是一只牛就溜溜达达的就过来了,几分钟就把草草们几周攒好的阳光能吃掉了。
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对于一头黄牛来说,如果站的位置正确,它有2平米的皮肤可以晒到太阳。在光合作用中,叶绿素能够转化日光能的3%-6%。我们假设,在任意的一天牛牛们能够晒6个小时的强日照。那么,光合作用每天能够生产2百万焦耳的可用能量
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听起来很多是吧?看看这些数据:一头450公斤的牛每天能吃掉10公斤的干物质,消化出5千万焦耳的能量。所以,光合作用只能提供4%的能量——换算成吃的食物的话,也就只能节省一把谷物而已。

如果我们给牛牛们加装效率比光合作用更高的太阳能板,我们能够节省更多的食物。虽然,节省的也并不多。
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这里就涉及到一个利用太阳能最基本的问题:利用单位表面积太小了(同样的问题也出现在太阳能汽车上)。如果我们计算一下世界上所有存栏的牛的体表面积,可以得出总和是2000平方公里。这意味着如果所有的牛牛都飞到罗德岛州的上空,它们合起来可以把罗德岛的全境遮住一半。它们的太阳能产出是每天40万千瓦。(相当于两个尤达大师的功率)

对比一下,全球一共有3%的地表是被开垦了的。这意味着农作物轻轻松松的就能吸千倍于牲畜光合作用所产生的能量——所以,溜溜达达的啃草草是个更好的主意啊。

再啰嗦两句,我在Cedara Agricultural Development Institute's (Cedara农业发展研究中心)的Applied Ruminant Nutrition for Dairy Cows(奶牛的反刍营养供给应用)这篇文章中看到:
牛牛们吃标准的产奶粮食可以日产口水80到100升。
这个与光合作用没啥关系,就是想提一下罢了。本文译自 whatif,由译者 萝卜君 基于创作共用协议(BY-NC)发布。
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