Чому зміна клімату загрожує здоров'ю та безпеці корів Каліфорнії

Каліфорнія є найбільшим у країні виробником молока і домом для майже 1,8 млн. Молочних корів. Каліфорнія також гаряча, особливо для корів, які мають проблеми з охолодженням, коли погода нагрівається. І коли корови стають занадто гарячими, їх виробництво молока зменшується. Сильне перегрівання може загрожувати здоров'ю корів і їхній здатності завагітніти і носити телят до терміну.

Молочні фермери використовують вентилятори і обприскувачі для охолодження корів у своїх коморах, але існує істотна потреба у кращих варіантах. Існуючі системи використовують багато енергії та води, що є дорогим для фермерів. Зміна клімату підвищує температуру і підкреслює запаси води в Каліфорнії.

Див. Також: Драматичні тенденції до зменшення кількості тварин, які зроблять корів найбільшими ссавцями на Землі

За фінансової підтримки Каліфорнійської енергетичної комісії, ми є одними з вчених-інженерів-тварин, які співпрацюють з UC Davis для тестування нових інновацій та вимірювання того, як вони впливають на споживання електроенергії та води, а також на здоров'я та поведінку корів. Ми також оцінюємо вартість цих технологій та їх потенціал для широкомасштабного впровадження в комерційних молочних підприємствах в Каліфорнії.

Загроза тепла

Денні температури регулярно перевищують 72 градуси Фаренгейта протягом більш ніж п'яти місяців у році в Каліфорнійській центральній долині, головному молочному регіоні штату. Над цим порогом корови починають відчувати тепло. Корови особливо чутливі до спекотної погоди: температура їхнього тіла 101,5 градусів за Фаренгейтом, на три градуси вище, ніж у людей, і вони створюють велику кількість тепла, коли вони розкладають корми в шлунках і виробляють молоко.

Коли зовнішня температура зростає, коровам стає все важче розсіювати тепло тіла до зовнішнього середовища. Коли вони намагаються регулювати температуру тіла, їх частота дихання починає збільшуватися. Потім вони починають слиняти і дихати, відкриваючи рот, схожими на собак, що задихаються. Якщо вони не зможуть охолодитися, їх температура тіла зросте. Всі вони вважаються ознаками теплового стресу. Після того, як він зайде, корови будуть виробляти менше молока. У них можуть виникнути проблеми з отриманням і перебуванням вагітних, а у важких випадках вони можуть загинути.

Коли літнє тепло підвищується, люди можуть стрибати в басейн або відступати в приміщенні під кондиціонером і відчувати полегшення, принаймні, поки ми не побачимо наші електричні рахунки. Молочні корови не мають такої розкоші. Для охолодження корів виробники молока використовують поєднання тіні, уболівальників і води, як правило, коли корів знаходяться в коморах. Корів акуратно обприскують, коли вони їдять, як правило, чотири-п'ять годин на день, і поки вони чекають доїння.

Ці стратегії допомагають коровам регулювати температуру тіла, але використовують велику кількість води та електроенергії. Середня сільськогосподарська ферма в Каліфорнії витрачає $ 140,000 щорічно на комунальні послуги.

Крім того, ці системи можуть бути недостатніми під час екстремальних теплових хвиль. Під час одного розтягування в 2017 році температура в Центральній долині Каліфорнії досягала максимумів вище 90 градусів за Фаренгейтом протягом 53 днів поспіль. Подовжені гарячі заклинання, як це, збільшують випадки теплового стресу в молочній худобі.

Інші способи охолодження з водою

Наше дослідження полягає в порівнянні чотирьох різних систем охолодження корів. Два з них використовують процеси випарного охолодження, які користуються тим фактом, що коли вода переходить з рідини в газ, вона поглинає багато тепла. Цей процес виробляє більш прохолодний, більш вологий повітря, але також може бути використаний для охолодження рідкої води.

Наша перша технологія охолодження використовує килимки, поховані приблизно на 4 дюйма під піщаними ліжками, де корова лягають. Вода протікає через килимки і поглинає тепло від корів через провідність. Потім нагріта вода надходить у пристрій під назвою Суб-мокрий випарний охолоджувач, де він охолоджується за допомогою високоефективного процесу випарного охолодження і повертається до матів, щоб поглинути більше тепла від корів. Оскільки охолоджувач виробляє прохолодну воду за допомогою випаровування, він ідеально підходить для гарячих і сухих кліматів, таких як Каліфорнія.

Друга технологія використовує цілеспрямоване пряме випарне охолодження, яке іноді називають «болотним охолоджувачем», і тканинні канали для продування холодного повітря коровами в місцях, де їдять і відпочивають корови. Болотні охолоджувачі - це прості системи, які працюють, пропускаючи гаряче, сухе повітря над водою, щоб охолодити його.

Для порівняння, ми тестуємо також дві системи охолодження, які використовують традиційну воду з розпиленням і вентилятори, подібно до сучасних технологій на більшості молочних ферм Каліфорнії. Однак за допомогою однієї системи ми працюємо над зменшенням використання води та покращенням охолодження, переміщуючи вентилятор ближче до води розпилення, щоб сприяти випаровуванню з органів корів. Коли вода випаровується з корів, вона приймає тепло. Щоб заощадити воду, ми тестуємо розпилення води на більш короткий період часу.

Під час нашої першої фази тестування ми пройшли тестування всіх чотирьох обробок на 32 коровах у UC Davis і зібрали дані про їх частоту дихання, температуру тіла, врожайність і поведінку, а також погоду, використання води та використання енергії. Ведеться аналіз даних. Ми очікуємо, що ми визначимо хоча б один варіант, який охолоджуватиме корів так само ефективно, як і поточні варіанти, але також заощаджуватиме воду, енергію або і те, і інше. Наступного літа ми випробуємо найбільш ефективну та ефективну технологію проти традиційного спрею та вентилятора на молочній фермі Центральної долини.

Пошук кращих способів збереження молочних корів є провідним пріоритетом для цієї галузі, а також для добробуту корів. Ми сподіваємося, що наші висновки можуть допомогти каліфорнійським молочним господарствам підвищити продуктивність і зберегти корів безпечно і прохолодно, допомагаючи Каліфорнії виконати свої енергетичні і кліматичні цілі.

Ця стаття була спочатку опублікована на The Conversation від Alycia Drwencke; Кассандра Такер; і Тереза ​​Пісточіні. Читайте оригінальну статтю тут.