Een duurzame en klimaatverantwoorde veehouderij draait om onder andere minder methaan en minder ammoniak. In het Onderzoek Veehouderij & Klimaat is gekozen voor een integrale aanpak. We zoeken naar oplossingen die methaan verminderen, maar tegelijkertijd ook bijvoorbeeld ammoniak verminderen. En andersom. De oplossingen mogen ook geen negatief effect hebben op onder meer de uitstoot van andere broeikasgassen dan methaan, dierenwelzijn, diergezondheid en het verdienmodel van veehouders. Kortom, een integrale aanpak.

De belangrijkste bronnen van methaan in Nederland zijn de productie en het gebruik van fossiele brandstoffen (kolen, olie, gas), afvalverwerking en veehouderij. Tweederde van de methaanemissie in Nederland komt uit de veehouderij. Binnen de veehouderij is 77% van de uitstoot van methaan afkomstig uit de melkvee- en rundveehouderij en 14% uit de mestopslagen van de varkenshouderij (zie onderstaande figuur). Bij het nemen van reductiemaatregelen kan deze verhouding uiteraard veranderen. De belangrijke bijdrage van de melkvee- en rundveehouderij aan de methaanuitstoot in Nederland is ook de reden waarom dit onderzoek zich vooral op deze sector richt. 

Methaan blijft niet eeuwig in de atmosfeer, maar wordt geleidelijk afgebroken en omgezet tot koolstofdioxide (CO₂). De koolstofdioxide kan worden opgenomen door planten die koeien vervolgens weer kunnen eten en omzetten naar vlees en melk. Indien de veehouderij minder methaan uitstoot, is er minder methaan in de atmosfeer en draagt de veehouderij daarmee bij aan het tegengaan van klimaatverandering. 

Methaan komt vrij bij het verteringsproces van voer in het maagdarmkanaal (vooral in de pens) van herkauwers zoals runderen. Alle bacteriën, schimmels, gisten en andere eencellige wezens in het maagdarmkanaal vormen samen ‘het microbioomMicrobioom:
Alle bacteriën, schimmels, gisten en andere eencellige wezens in het maagdarmkanaal van dieren vormen samen ‘het microbioom’. In het onderzoek van WUR is gekeken naar het microbioom van melkkoeien. ’. Het microbioom is samen met het (type) voer verantwoordelijk voor de methaanvorming in het maagdarmkanaal. Ongeveer 75-80% van het methaan in de veehouderij komt vrij bij het verteringsproces. Het methaan komt daarbij vrij tijdens de ademhaling: het zogenaamde enterische methaan. 

Methaan ontstaat ook bij het fermenteren van mest. Ongeveer 20-25% van het methaan uit de veehouderij komt vanuit opgeslagen mest. Dit maakt dat het verminderen van methaanemissies in de veehouderij niet alleen een zaak is voor de melkveehouderij, maar ook voor de geiten-, kalver- en varkenshouderij. Uiteraard moeten ook andere sectoren waar methaan vrijkomt bij rotting van organisch materiaal in zuurstofloze omstandigheden (anaeroobAnaeroob:
Een proces zonder lucht, of meer specifiek zonder zuurstof. Anaerobe processen kunnen plaats vinden, omdat er geen zuurstof aanwezig is.) de methaanuitstoot verminderen.

Het onderzoek Veehouderij en Klimaat richt zich op vier sectoren: melkvee, kalveren, varkens en geiten. De opgave voor de geiten-, kalver- en varkenshouderij is om vooral emissies uit mest te voorkomen. Het fermenteren van kippenmest veroorzaakt nauwelijks methaan omdat kippenmest van nature een vrij droge meststof is. 

Naast de methaanemissies is de emissie van ammoniak in de Nederlandse veehouderij van belang. Ammoniak is geen broeikasgas, maar een te hoge emissie kan wel voor problemen zorgen. Een deel van de vrijgekomen ammoniak slaat namelijk neer op natuurgebieden. Hierdoor wordt de grond in natuurgebieden steeds rijker aan voedingsstoffen. Dat klinkt positief, maar dit helpt slechts een klein aantal plantensoorten. Planten die goed groeien op rijke gronden, zoals gras en brandnetels, verdringen hierdoor planten die groeien op schrale gronden, zoals orchideeën. Dit zorgt voor een afname van de biodiversiteit in natuurgebieden.