Защо изменението на климата заплашва здравето и безопасността на кравите в Калифорния

Калифорния е най-голямата държава, която произвежда мляко и е дом на близо 1,8 милиона млечни крави. Калифорния също е гореща, особено за крави, които имат проблеми с поддържането на хладно, когато времето се затопли. И когато кравите станат твърде горещи, тяхното производство на мляко намалява. Тежкото прегряване може да застраши здравето на кравите и способността им да забременеят и да носят телета за термин.

Млекопроизводителите използват вентилатори и пръскачки, за да охлаждат кравите в хамбарите си, но има съществена нужда от по-добри възможности. Съществуващите системи използват много енергия и вода, което е скъпо за земеделските производители. Промените в климата повишават температурите и подчертават водоснабдяването на Калифорния.

Вижте също: Драматично свиване на животните ще направи кравите най-големите бозайници на Земята

С финансиране от Калифорнийската енергийна комисия, ние сме сред учени и инженери по животни, които си сътрудничат в UC Davis, за да тестваме нови иновации и да измерим как те влияят на потреблението на електроенергия и вода, както и на здравето и поведението на кравите. Ние също така оценяваме цената на тези технологии и техния потенциал за широкомащабно внедряване в търговските мандри в Калифорния.

Заплахата от топлина

Дневните температури са редовно над 72 градуса по Фаренхайт за повече от пет месеца от годината в калифорнийската Централна долина, основната млечна област на държавата. Над този праг кравите започват да усещат топлината. Кравите са особено чувствителни към горещото време: Тяхната телесна температура е 101,5 градуса по Фаренхайт, с три градуса по-висока от хората, и те създават голямо количество топлина, тъй като разграждат фуражите в стомасите си и произвеждат мляко.

Когато външните температури се повишават, става все по-трудно за кравите да разсейват топлината на тялото към външната среда. Тъй като се опитват да регулират телесната си температура, скоростта им на дишане започва да нараства. Тогава те започват да пушат и да дишат с отворени усти, като кучетата, които се задъхваха. Ако не могат да се охладят, телесната им температура ще се увеличи. Това са всички признаци на топлинен стрес. Веднъж установени, кравите ще произвеждат по-малко мляко. Те могат да имат проблеми с получаването и задържането на бременни, а в тежки случаи може да умрат.

Когато летните горещини растат, хората могат да скочат в плувен басейн или да се оттеглят на закрито под климатик и да почувстват облекчение, поне докато не видим сметките си за електричество. Млечните крави нямат тези луксозни стоки. За да охладят кравите, млекопроизводителите използват комбинация от сянка, фенове и вода, обикновено когато кравите са в хамбарите си. Кравите се разпръскват леко, докато ядат, обикновено за четири до пет часа на ден и докато чакат да бъдат доени.

Тези стратегии помагат на кравите да регулират телесната си температура, но използват големи количества вода и електричество. Средната млечна ферма в Калифорния харчи 140 000 долара годишно за комунални услуги.

Освен това, тези системи могат да бъдат недостатъчни по време на екстремни топлинни вълни. По време на един участък през 2017 г. температурите в Централната долина на Калифорния достигат високи стойности над 90 градуса по Фаренхайт за 53 дни подред. Разширените горещи заклинания, като това увеличават случаите на топлинен стрес в млечните говеда.

Други начини за охлаждане с вода

Нашето проучване сравнява четири различни системи за охлаждане на кравите. Два от тях използват процеси на изпарително охлаждане, които се възползват от факта, че когато водата се промени от течност към газ, тя абсорбира много топлина. Този процес произвежда по-студен, по-влажен въздух, но може да се използва и за охлаждане на течната вода.

Първата ни технология за охлаждане използва подложки, заровени на около 4 инча под пясъчната подложка, където кравите лежат. Водата преминава през подложките и абсорбира топлината от кравите чрез проводимост. Нагрятата вода след това се влива в устройство, наречено Sub-Wet Bulb Evaporative Chiller, където се охлажда, използвайки високоефективен процес на изпарително охлаждане и се връща в изтривалките, за да абсорбира повече топлина от кравите. Тъй като чилърът произвежда студена вода чрез изпаряване, той е идеален за горещи и сухи климати, като Калифорния.

Втората технология използва целенасочено директно изпарително охлаждане, понякога наричано "охладител на блатата", и канални тъкани, за да издуха студен въздух върху кравите в зоните, където се хранят и почиват кравите. Блатни охладители са прости системи, които работят чрез преминаване на горещ сух въздух над водата, за да се охлади.

За сравнение, ние също така тестваме две охладителни системи, които използват традиционна вода за пръскане и вентилатори, подобно на сегашната технология на повечето млечни ферми в Калифорния. С една система обаче ние работим за намаляване на използването на водата и за подобряване на охлаждането чрез придвижване на вентилатора по-близо до водата за пръскане, за да се насърчи изпаряването от телата на кравите. Когато водата се изпарява от кравите, тя отнема топлина с нея. За да запазим водата, ние също изследваме пръскането на водата за по-кратък период от време.

По време на нашата първа тестова фаза, тествахме всичките четири лечения на 32 крави в UC Davis и събирахме данни за техните дихателни скорости, телесна температура, добиви на мляко и поведение, както и за времето, използването на водата и използването на енергия. Анализът на данните е в ход. Очакваме, че ще идентифицираме поне една опция, която ще охлади кравите по-ефективно от настоящите възможности, но също така ще спести вода, енергия или и двете. Следващото лято ще тестваме най-ефективната и ефикасна технология срещу традиционния спрей и фен подход на млечната ферма в Централна долина.

Намирането на по-добри начини за запазване на млечните крави е го- лям приоритет за тази индустрия, както и за благосъстоянието на кравите. Надяваме се нашите открития да помогнат на калифорнийските мандри да подобрят продуктивността си и да пазят кравите безопасни и хладни, като в същото време помагат на Калифорния да изпълни своите енергийни и климатични цели.

Тази статия е публикувана първоначално на The Conversation от Alycia Drwencke; Касандра Тъкър; и Тереза ​​Писточини. Прочетете оригиналната статия тук.