Perché il cambiamento climatico sta minacciando la salute e la sicurezza delle mucche della California

La California è il principale stato produttore di latte della nazione e ospita circa 1,8 milioni di vacche da latte. La California è anche calda, soprattutto per le mucche, che hanno problemi a mantenere fresco quando il tempo si riscalda. E quando le mucche diventano troppo calde, la loro produzione di latte diminuisce. Un grave surriscaldamento può mettere a rischio la salute delle vacche e la loro capacità di rimanere incinta e trasportare i vitelli a termine.

I produttori di latte usano ventilatori e irroratori per rinfrescare le mucche nei loro fienili, ma c'è una necessità sostanziale di opzioni migliori. I sistemi esistenti utilizzano molta energia e acqua, il che è costoso per gli agricoltori. E i cambiamenti climatici stanno aumentando le temperature e sottolineando le riserve idriche della California.

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Con il finanziamento della California Energy Commission, siamo tra gli scienziati animali e gli ingegneri che collaborano con UC Davis per testare nuove innovazioni e misurare come influiscono sul consumo di elettricità e acqua, così come sulla salute e il comportamento delle mucche. Stiamo anche valutando il costo di queste tecnologie e il loro potenziale per l'adozione su larga scala nei caseifici commerciali in California.

La minaccia del calore

Le temperature diurne sono regolarmente superiori ai 72 gradi Fahrenheit per più di cinque mesi all'anno nella Central Valley della California, la principale regione lattiero-casearia dello stato. Al di sopra di questa soglia, le mucche iniziano a sentire il calore. Le mucche sono particolarmente sensibili al clima caldo: la loro temperatura corporea è di 101,5 gradi Fahrenheit, tre gradi più alta rispetto agli esseri umani, e creano una grande quantità di calore mentre si rompono mangimi nello stomaco e producono latte.

Quando le temperature esterne aumentano, diventa sempre più difficile per le mucche dissipare il calore corporeo nell'ambiente esterno. Mentre cercano di regolare la temperatura corporea, i loro tassi di respirazione iniziano ad aumentare. Poi iniziano a sbavare e a respirare con le loro bocche aperte, proprio come i cani che ansimano. Se non riescono a rinfrescarsi, la loro temperatura corporea aumenterà. Questi sono tutti considerati segni di stress da calore. Una volta inserito, le mucche produrranno meno latte. Possono avere difficoltà a rimanere incinta e, nei casi più gravi, possono morire.

Quando il caldo estivo sale alle stelle, gli umani possono saltare in piscina o ritirarsi in casa sotto l'aria condizionata e provare sollievo, almeno fino a quando non vedremo le nostre bollette elettriche. Le mucche da latte non hanno questi lussi. Per rinfrescare le mucche, i produttori di latte usano una combinazione di ombra, ventilatori e acqua, di solito quando le mucche sono nei loro fienili. Le mucche vengono spruzzate delicatamente mentre mangiano, in genere da quattro a cinque ore al giorno, e mentre aspettano di essere munte.

Queste strategie aiutano le mucche a regolare la temperatura corporea, ma utilizzano grandi quantità di acqua ed elettricità. L'azienda da latte media della California spende $ 140.000 annui sulle utilità.

Inoltre, questi sistemi potrebbero essere insufficienti durante le ondate di calore estreme. Durante un tratto nel 2017, le temperature nella Central Valley della California hanno raggiunto livelli superiori a 90 gradi Fahrenheit per 53 giorni consecutivi. Incantesimi caldi prolungati come questo aumentano i casi di stress da calore nei bovini da latte.

Altri modi per rinfrescarsi con l'acqua

Il nostro studio sta confrontando quattro diversi sistemi per il raffreddamento delle mucche. Due di loro utilizzano processi di raffreddamento evaporativo, che sfruttano il fatto che quando l'acqua passa da un liquido a un gas, assorbe molto calore. Questo processo produce aria più fredda e più umida, ma può anche essere utilizzata per raffreddare l'acqua liquida.

La nostra prima tecnologia di raffreddamento utilizza tappetini sepolti circa 4 pollici sotto il letto di sabbia in cui le mucche si sdraiano. L'acqua scorre attraverso le stuoie e assorbe calore dalle mucche attraverso la conduzione. L'acqua riscaldata fluisce quindi verso un dispositivo chiamato refrigeratore evaporativo a bulbo sub-umido, dove viene raffreddato mediante un processo di raffreddamento evaporativo ad alta efficienza e restituito alle stuoie per assorbire più calore dalle mucche. Poiché il refrigeratore produce acqua fredda mediante evaporazione, è ideale per climi caldi e secchi come la California.

La seconda tecnologia utilizza un raffreddamento mirato diretto per evaporazione, a volte indicato come "refrigeratore palude" e condotti di tessuto per soffiare aria fresca sulle mucche nelle aree in cui le mucche mangiano e riposano. I raffreddatori di palude sono sistemi semplici che funzionano facendo passare l'aria calda e secca sull'acqua per raffreddarla.

Per fare un confronto, stiamo anche testando due sistemi di raffreddamento che utilizzano acqua e ventilatori tradizionali, simili alla tecnologia attuale nella maggior parte delle aziende casearie californiane. Tuttavia, con un sistema stiamo lavorando per ridurre l'uso di acqua e migliorare il raffreddamento spostando la ventola più vicino all'acqua spray per favorire l'evaporazione dai corpi delle mucche. Quando l'acqua evapora dalle mucche, ci vuole calore. Per conservare l'acqua, stiamo anche testando l'irrorazione dell'acqua per un periodo di tempo più breve.

Durante la nostra prima fase di test, abbiamo testato tutti e quattro i trattamenti su 32 mucche della UC Davis e abbiamo raccolto dati sui tassi di respirazione, sulla temperatura corporea, sulla produzione e sul comportamento del latte, sul tempo, sull'acqua e sull'uso dell'energia. L'analisi dei dati è in corso. Anticipiamo che identificheremo almeno un'opzione che raffredderà le mucche con la stessa efficacia delle opzioni attuali, ma consentirà anche di risparmiare acqua, energia o entrambi. La prossima estate testeremo la tecnologia più efficace ed efficiente contro il tradizionale approccio a spray e ventaglio in un caseificio della Central Valley.

Trovare modi migliori per mantenere fresche le vacche da latte è una priorità assoluta per questo settore, così come per il benessere delle mucche. Speriamo che i nostri risultati possano aiutare le latterie della California a migliorare la loro produttività e mantenere le mucche al sicuro e al fresco, aiutando la California a raggiungere i suoi obiettivi energetici e climatici.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation di Alycia Drwencke; Cassandra Tucker; e Theresa Pistochini. Leggi l'articolo originale qui.