Hvorfor klimaendringene truer helsen og sikkerheten til California-kyr

California er nasjonens toppmelkproduserende stat og hjem til nesten 1,8 millioner melkyr. California er også varmt, spesielt for kyr, som har problemer med å holde seg kult når været blir varmt. Og når kyr blir for varmt, reduseres melkeproduksjonen. Alvorlig overoppheting kan true køns helse og deres evne til å bli gravid og bære kalver til sikt.

Melkebønder bruker vifter og sprøyter for å avkjøle kyr i sine låger, men det er et stort behov for bedre alternativer. Eksisterende systemer bruker mye energi og vann, noe som er dyrt for bønder. Og klimaendringer øker temperaturen og stresser Kaliforniens vannforsyning.

Se også: Dramatisk krympende dyretrend vil gjøre kyr til de største mammalene på jorden

Med finansiering fra California Energy Commission, er vi blant dyreforskerne og ingeniører som samarbeider ved UC Davis for å teste nye innovasjoner og måle hvordan de påvirker strøm og vannforbruk, samt kyres helse og atferd. Vi vurderer også kostnadene ved disse teknologiene og deres potensial for storskala adopsjon i kommersielle meierier i California.

Trusselen på varme

Dagtemperaturer er regelmessig over 72 grader Fahrenheit i mer enn fem måneder av året i Californias Central Valley, statens viktigste melkeområde. Over denne terskelen begynner kyr å føle varmen. Kyr er spesielt følsomme for varmt vær: Kroppstemperaturen er 101,5 grader Fahrenheit, tre grader høyere enn mennesker, og de skaper mye varme når de bryter ned mat i magen og produserer melk.

Når utetemperaturene stiger, blir det stadig vanskeligere for kyr å spre kroppsvarmen til utemiljøet. Når de prøver å regulere kroppstemperaturen, begynner respirasjonshastigheten å øke. Da begynner de å kaste seg og puste med munnene åpne, som hundene panting. Hvis de ikke kan kjøle seg selv, vil deres kroppstemperatur øke. Disse er alle betraktet tegn på varmestress. Når det kommer inn, vil kyr produsere mindre melk. De kan ha problemer med å få og bli gravid, og i alvorlige tilfeller kan de dø.

Når sommeren varmer skyrockets, kan mennesker hoppe inn i et svømmebasseng eller trekke seg innendørs under klimaanlegget og føle lettelse, i hvert fall til vi ser våre elektriske regninger. Melkyr har ikke disse bekvemmeligheter. For å avkjøle kyr, bruker melkebønder en kombinasjon av skygge, vifter og vann, vanligvis når kyr er i sine låger. Kyrene sprøytes forsiktig mens de spiser, vanligvis i fire til fem timer per dag, og mens de venter på å bli melket.

Disse strategiene hjelper kyr regulerer kroppstemperaturen, men bruker store mengder vann og elektrisitet. Den gjennomsnittlige California meieri gården bruker 140 000 dollar årlig på verktøy.

Videre kan disse systemene være utilstrekkelige under ekstreme varmebølger. Under en strekning i 2017 nådde temperaturer i Central Valley of California høyder over 90 grader Fahrenheit i 53 dager på rad. Utvidede hot spells som dette øker forekomsten av varme stress i melkefe.

Andre måter å kjøle seg med vann

Vår undersøkelse sammenligner fire forskjellige systemer for kjøling av kyr. To av dem bruker fordampende kjøleprosesser, som utnytter det faktum at når vann skifter fra en væske til en gass, absorberer den mye varme. Denne prosessen gir kjøligere, mer fuktig luft, men kan også brukes til å avkjøle flytende vann.

Vår første kjøleteknologi bruker matter begravet ca 4 tommer under sengenes sengetøy hvor kyr legger seg ned. Vann strømmer gjennom mattene og absorberer varmen fra køene gjennom ledning. Det oppvarmede vannet strømmer deretter til en enhet som kalles en Sub-Wet Bulb Evaporative Chiller, hvor den avkjøles ved å bruke en effektiviserende fordampende kjøleprosess og returneres til matene for å absorbere mer varme fra køene. Fordi chiller produserer kaldt vann ved bruk av fordampning, er det ideelt for varme og tørre klima som California.

Den andre teknologien bruker målrettet direkte fordampningskjøling, noen ganger referert til som en "sumpkjøler", og stoffkanaler for å blåse kjølig luft på kyrene i de områdene hvor kyr spiser og hviler. Swamp kjølere er enkle systemer som fungerer ved å sende varm, tørr luft over vann for å kjøle den ned.

Til sammenligning tester vi også to kjølesystemer som bruker tradisjonelt sprøytevann og vifter, som ligner på dagens teknologi på de fleste California-meieriprodukter. Imidlertid arbeider vi med ett system for å redusere vannforbruket og forbedre kjølingen ved å flytte viften nærmere sprayvannet for å fremme fordampning fra kyrkroppene. Når vannet fordamper av kyrene, tar det varme med det. For å spare på vann, prøver vi også å sprøyte vannet i en kortere periode.

I vår første testfase testet vi alle fire behandlinger på 32 kuer hos UC Davis og samlet data om respirasjonshastighet, kroppstemperatur, melkeutbytte og oppførsel, samt vær, vannbruk og energibruk. Data analyse er i gang. Vi forventer at vi vil identifisere minst ett alternativ som vil avkjøle kyr så effektivt som dagens alternativer, men vil også spare vann, energi eller begge deler. Neste sommer vil vi teste den mest effektive og effektive teknologien mot den tradisjonelle sprøyte- og vifteanstrengingen på en Central Valley meierigård.

Å finne bedre måter å holde kjøttkjøtt på kjølig, er en høy prioritet for denne næringen, så vel som for koens velferd. Vi håper at våre funn kan hjelpe California meierier til å forbedre produktiviteten og holde kyrene trygge og kule, samtidig som de hjelper California med å møte sine energi- og klimamål.

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på The Conversation av Alycia Drwencke; Cassandra Tucker; og Theresa Pistochini. Les den opprinnelige artikkelen her.