Stres cieplny; na szybko...
Spisu treści:
Kalifornia jest największym państwem produkującym mleko i jest domem dla blisko 1,8 miliona krów mlecznych. Kalifornia jest także gorąca, szczególnie dla krów, które mają problemy z chłodzeniem, gdy robi się ciepło. A kiedy krowy stają się zbyt gorące, ich produkcja mleka spada. Poważne przegrzanie może zagrozić zdrowiu krów i ich zdolności do zajścia w ciążę i doprowadzić cielęta do terminu.
Producenci mleka wykorzystują wentylatory i opryskiwacze do chłodzenia krów w stodołach, ale istnieje znaczna potrzeba lepszych opcji. Istniejące systemy zużywają dużo energii i wody, co jest kosztowne dla rolników. A zmiany klimatyczne podnoszą temperaturę i stresują dostawy wody w Kalifornii.
Zobacz także: Dramatyczny kurczący się trend na zwierzętach sprawi, że krowy będą największymi ssakami na Ziemi
Dzięki dofinansowaniu z Kalifornijskiej Komisji Energetycznej jesteśmy wśród naukowców zajmujących się zwierzętami i inżynierów współpracujących w UC Davis, aby przetestować nowe innowacje i zmierzyć ich wpływ na zużycie energii elektrycznej i wody, a także na zdrowie i zachowanie krów. Oceniamy także koszt tych technologii i ich potencjał do przyjęcia na dużą skalę w komercyjnych mleczarniach w Kalifornii.
Groźba ciepła
Temperatury w ciągu dnia są regularnie wyższe niż 72 stopnie Fahrenheita przez ponad pięć miesięcy w Kalifornii w Central Valley, głównym regionie mleczarskim. Powyżej tego progu krowy zaczynają odczuwać ciepło. Krowy są szczególnie wrażliwe na upały: temperatura ich ciała wynosi 101,5 stopni Celsjusza, trzy stopnie wyższa niż u ludzi, i wytwarzają one dużą ilość ciepła, gdy rozkładają pokarm w swoich żołądkach i produkują mleko.
Gdy temperatura na zewnątrz wzrasta, krowy coraz trudniej rozpraszają ciepło ciała do środowiska zewnętrznego. Gdy próbują regulować temperaturę ciała, ich tempo oddychania zaczyna się zwiększać. Potem zaczynają ślinić się i oddychać z otwartymi ustami, podobnie jak psy dyszące. Jeśli nie mogą się ochłodzić, temperatura ich ciała wzrośnie. Są to wszystkie uznane oznaki stresu cieplnego. Gdy się pojawi, krowy będą produkowały mniej mleka. Mogą mieć problemy z uzyskaniem i pozostaniem w ciąży, aw ciężkich przypadkach mogą umrzeć.
Kiedy lato rozgrzewa się, ludzie mogą wskoczyć do basenu lub wycofać się do środka pod klimatyzacją i poczuć ulgę, przynajmniej dopóki nie zobaczymy naszych rachunków za prąd. Krowy mleczne nie mają takich luksusów. Aby schłodzić krowy, hodowcy mleka stosują kombinację cienia, wentylatorów i wody, zwykle gdy krowy są w swoich stodołach. Krowy są delikatnie spryskiwane podczas jedzenia, zwykle przez cztery do pięciu godzin dziennie, a podczas oczekiwania na dojenie.
Strategie te pomagają krowy regulować temperaturę ciała, ale zużywają duże ilości wody i elektryczności. Przeciętne gospodarstwo mleczarskie w Kalifornii wydaje 140 000 USD rocznie na media.
Ponadto systemy te mogą być niewystarczające podczas ekstremalnych fal ciepła. Podczas jednego odcinka w 2017 r. Temperatury w centralnej dolinie Kalifornii osiągały najwyższe wartości powyżej 90 stopni Celsjusza przez 53 dni z rzędu. Wydłużone gorące zaklęcia, takie jak ten, zwiększają stres cieplny u bydła mlecznego.
Inne sposoby chłodzenia wodą
Nasze badanie porównuje cztery różne systemy chłodzenia krów. Dwa z nich wykorzystują procesy chłodzenia wyparnego, które wykorzystują fakt, że gdy woda zmienia się z cieczy w gaz, pochłania dużo ciepła. Proces ten wytwarza chłodniejsze, bardziej wilgotne powietrze, ale może być również używany do chłodzenia płynnej wody.
Nasza pierwsza technologia chłodzenia wykorzystuje maty zakopane około 4 cale pod podłogą z piasku, gdzie leżą krowy. Woda przepływa przez maty i pochłania ciepło z krów poprzez przewodzenie. Podgrzana woda przepływa następnie do urządzenia zwanego parownikiem chłodzącym, który chłodzi się przy użyciu wysokowydajnego procesu chłodzenia wyparnego i wraca do mat, aby pochłonąć więcej ciepła od krów. Ponieważ agregat wytwarza chłodną wodę za pomocą parowania, idealnie nadaje się do gorących i suchych klimatów, takich jak Kalifornia.
Druga technologia wykorzystuje ukierunkowane bezpośrednie chłodzenie wyparne, czasami nazywane „chłodnicą bagienną”, a kanały tkaninowe wydmuchują chłodne powietrze na krowy w miejscach, gdzie krowy jedzą i odpoczywają. Chłodnice bagienne są prostymi systemami, które działają, przepuszczając gorące, suche powietrze nad wodą, aby je schłodzić.
Dla porównania, testujemy również dwa systemy chłodzenia, które wykorzystują tradycyjną wodę natryskową i wentylatory, podobnie jak obecna technologia w większości kalifornijskich gospodarstw mlecznych. Jednak dzięki jednemu systemowi pracujemy nad zmniejszeniem zużycia wody i poprawą chłodzenia, przenosząc wentylator bliżej wody rozpylającej, aby promować parowanie z ciał krów. Gdy woda wyparowuje z krów, zabiera z nią ciepło. Aby oszczędzać wodę, testujemy również rozpylanie wody przez krótszy okres czasu.
Podczas naszej pierwszej fazy testowej przetestowaliśmy wszystkie cztery zabiegi na 32 krowach w UC Davis i zebraliśmy dane dotyczące ich częstości oddychania, temperatury ciała, wydajności mleka i zachowania, a także pogody, zużycia wody i zużycia energii. Trwa analiza danych. Przewidujemy, że zidentyfikujemy co najmniej jedną opcję, która będzie chłodzić krowy tak skutecznie, jak bieżące opcje, ale także pozwoli zaoszczędzić wodę, energię lub oba. Następnego lata przetestujemy najbardziej efektywną i wydajną technologię w porównaniu z tradycyjnym podejściem natryskowym i wentylacyjnym w gospodarstwie mlecznym Central Valley.
Znalezienie lepszych sposobów na chłodzenie krów mlecznych jest wysokim priorytetem dla tej branży, a także dla dobrostanu krów. Mamy nadzieję, że nasze odkrycia mogą pomóc mleczarniom w Kalifornii poprawić ich produktywność i zapewnić bezpieczeństwo i chłód krów, pomagając jednocześnie Kalifornii w osiąganiu celów energetycznych i klimatycznych.
Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w The Conversation przez Alycia Drwencke; Cassandra Tucker; i Theresa Pistochini. Przeczytaj oryginalny artykuł tutaj.
Dlaczego zmiany klimatu mogą wkrótce sprawić, że wodorosty nie będą już dłużej bezpieczne
Wodorosty są spożywane przez ludzi od dziesiątków tysięcy lat i stanowią podstawową dietę dla miliardów ludzi. W niedawno opublikowanym badaniu naukowcy symulowali obecne i przyszłe warunki zakwaszenia oceanów, aby zobaczyć, jak zmiany klimatu wpłyną na ilość jodu w wodorostach.
Zmiana klimatu szkodzi ludzkiemu zdrowiu psychicznemu i będzie dalej
Wraz z końcem 2018 roku, Inverse podkreśla 25 zaskakujących rzeczy, których dowiedzieliśmy się o ludziach w tym roku. Ta historia jest # 1. W badaniu opublikowanym w „Proceedings of the National Academy of Sciences” naukowcy przedstawili empiryczne dowody na to, że wpływ zmian klimatu osłabia zdrowie psychiczne.
Megafiry zagrażają przyszłości Kalifornii bez „ekologii równoległej”
Naukowcy wyjaśniają w „Proceedings of the National Academy of Sciences”, że historycznie pożary Kalifornii są dotknięte przez prąd wiatru o dużej wysokości zwany North Pacific Jet Stream (NPJ). Jednak modelowanie pokazuje, że w ostatnich latach pożary stały się niezależne od opadów i gwałtownego wzrostu.