Почему изменение климата угрожает здоровью и безопасности калифорнийских коров

Калифорния является крупнейшим в стране государством по производству молока и домом для почти 1,8 миллиона молочных коров. В Калифорнии также жарко, особенно для коров, которым трудно сохранять прохладу в теплую погоду. А когда коровам становится слишком жарко, их производство молока уменьшается. Сильный перегрев может поставить под угрозу здоровье коров и их способность забеременеть и вынашивать детенышей.

Молочные фермеры используют вентиляторы и опрыскиватели для охлаждения коров в своих амбарах, но существует острая необходимость в лучших вариантах. Существующие системы используют много энергии и воды, что дорого обходится фермерам. А изменение климата повышает температуру и ухудшает водоснабжение Калифорнии.

См. Также: драматическое сокращение животных сделает коров самыми большими млекопитающими на Земле

Благодаря финансированию Калифорнийской энергетической комиссии, мы являемся одним из ученых и инженеров в области животных, сотрудничающих в Калифорнийском университете в Дэвисе, чтобы протестировать новые инновации и измерить, как они влияют на потребление электроэнергии и воды, а также на здоровье и поведение коров. Мы также оцениваем стоимость этих технологий и их потенциал для широкомасштабного внедрения в коммерческих молочных заводах в Калифорнии.

Угроза жары

Дневные температуры обычно превышают 72 градуса по Фаренгейту в течение более пяти месяцев в году в Центральной долине Калифорнии, главном молочном регионе штата. Выше этого порога коровы начинают чувствовать жару. Коровы особенно чувствительны к жаркой погоде: температура их тела составляет 101,5 градуса по Фаренгейту, что на три градуса выше, чем у людей, и они выделяют большое количество тепла, расщепляя пищу в желудке и производя молоко.

Когда температура наружного воздуха повышается, коровам становится все труднее отводить тепло тела в окружающую среду. Когда они пытаются регулировать температуру своего тела, частота их дыхания начинает увеличиваться. Затем они начинают пускать слюни и дышать с открытыми ртами, как собаки, тяжело дышащие. Если они не могут себя охладить, температура их тела повысится. Все это считается признаками теплового стресса. Как только это начнется, коровы будут производить меньше молока. У них могут быть проблемы с беременностью и беременностью, а в тяжелых случаях они могут умереть.

Когда летняя жара взлетает, люди могут прыгнуть в бассейн или укрыться в помещении под кондиционером и чувствовать облегчение, по крайней мере, пока мы не увидим наши счета за электричество. Молочные коровы не имеют такой роскоши. Для охлаждения коров молочные фермеры используют сочетание тени, вееров и воды, обычно, когда коровы находятся в своих амбарах. Коровы осторожно опрыскивают, когда они едят, обычно в течение четырех-пяти часов в день, и в то время как они ждут, пока их доят.

Эти стратегии помогают коровам регулировать температуру своего тела, но используют большое количество воды и электричества. Средняя калифорнийская молочная ферма ежегодно тратит 140 000 долларов на коммунальные услуги.

Кроме того, этих систем может быть недостаточно во время экстремальных тепловых волн. В течение одного отрезка в 2017 году температура в центральной долине Калифорнии достигала максимума выше 90 градусов по Фаренгейту в течение 53 дней подряд. Такие продолжительные горячие заклинания увеличивают случаи теплового стресса у молочного скота.

Другие способы охлаждения водой

Наше исследование сравнивает четыре разные системы охлаждения коров. В двух из них используются процессы испарительного охлаждения, в которых используется тот факт, что при переходе воды из жидкости в газ она поглощает много тепла. Этот процесс производит более холодный, более влажный воздух, но также может использоваться для охлаждения жидкой воды.

Наша первая технология охлаждения использует маты, закопанные примерно на 4 дюйма под песчаной подстилкой, где лежат коровы. Вода течет через циновки и поглощает тепло от коров через проводимость. Нагретая вода затем поступает в устройство, называемое испарительным чиллером с водяным охлаждением, где охлаждается с помощью высокоэффективного процесса испарительного охлаждения и возвращается к матам для поглощения большего количества тепла от коров. Поскольку чиллер производит холодную воду с испарением, он идеально подходит для жаркого и сухого климата, такого как Калифорния.

Вторая технология использует целенаправленное прямое испарительное охлаждение, иногда называемое «болотным охладителем», и тканевые воздуховоды для подачи холодного воздуха коровам в местах, где коровы едят и отдыхают. Болотные кулеры - это простые системы, которые работают, пропуская горячий, сухой воздух над водой, чтобы охладить его.

Для сравнения, мы также тестируем две системы охлаждения, которые используют традиционную воду для распыления и вентиляторы, аналогично современной технологии на большинстве калифорнийских молочных ферм. Тем не менее, с помощью одной системы мы работаем над тем, чтобы уменьшить потребление воды и улучшить охлаждение, перемещая вентилятор ближе к распыляемой воде, чтобы способствовать испарению из тел коров. Когда вода испаряется с коров, она поглощает тепло. Для экономии воды мы также проводим опрыскивание водой в течение более короткого периода времени.

На первом этапе испытаний мы протестировали все четыре процедуры на 32 коровах в Калифорнийском университете в Дэвисе и собрали данные об их частоте дыхания, температуре тела, надоях и поведении, а также погоде, водопользовании и использовании энергии. Анализ данных ведется. Мы ожидаем, что мы определим, по крайней мере, один вариант, который охладит коров так же эффективно, как текущие варианты, но также сэкономит воду, энергию или то и другое. Следующим летом мы протестируем наиболее эффективную и эффективную технологию в сравнении с традиционным способом распыления и продувки на молочной ферме в Центральной долине.

Поиск лучших способов сохранить молочные коровы является приоритетом для этой отрасли, а также для благополучия коров. Мы надеемся, что наши выводы могут помочь калифорнийским молочным фермерам повысить свою продуктивность и сохранить коров в безопасности и прохладе, помогая Калифорнии в достижении ее энергетических и климатических целей.

Эта статья была первоначально опубликована в «Разговоре» Алисы Дрюнке; Кассандра Такер; и Тереза ​​Писточини. Прочитайте оригинальную статью здесь.