Hvorfor klimaændringer truer sundheden og sikkerheden i Californien Køer

Californien er landets øverste mælkeproducerende stat og hjemsted for næsten 1,8 millioner mælkekøer. Californien er også varmt, især for køer, som har problemer med at holde sig kølige, når vejret bliver varmt. Og når køerne bliver for varme, falder deres mælkeproduktion. Alvorlig overophedning kan true køernes sundhed og deres evne til at blive gravid og bære kalve til sigt.

Mælkeproducenter bruger fans og sprøjter til at afkøle køer i deres lader, men der er et stort behov for bedre muligheder. Eksisterende systemer bruger meget energi og vand, hvilket er dyrt for landmændene. Og klimaforandringer hæver temperaturer og understreger Kaliforniens vandforsyning.

Se også: Dramatisk krympende dyretrend vil gøre kyr de største däggdyr på jorden

Med finansiering fra California Energy Commission er vi blandt dyreforskere og ingeniører, der samarbejder hos UC Davis for at teste nye innovationer og måle, hvordan de påvirker el og vandforbrug samt køernes sundhed og adfærd. Vi vurderer også omkostningerne ved disse teknologier og deres potentiale for omfattende vedtagelse i kommercielle mejerier i Californien.

Varmeens trussel

Dagtemperaturer er regelmæssigt over 72 grader Fahrenheit i mere end fem måneder af året i Californiens Central Valley, statens vigtigste mejeriregion. Over denne tærskel begynder køerne at mærke varmen. Køer er særligt følsomme for varmt vejr: Deres kropstemperatur er 101,5 grader Fahrenheit, tre grader højere end mennesker, og de skaber en stor mængde varme, da de nedbryder foder i deres mave og producerer mælk.

Når udetemperaturerne stiger, bliver det stadig vanskeligere for køer at udslette kropsvarme til det udendørs miljø. Da de forsøger at regulere deres kropstemperatur, begynder deres åndedræt at stige. Så begynder de at kaste sig og trække vejret med deres mund åbne, ligesom hunde pander. Hvis de ikke kan køle sig selv, vil deres kropstemperatur stige. Disse betragtes alle som tegn på varme stress. Når det er sagt, vil køer producere mindre mælk. De kan have problemer med at blive og blive gravid, og i alvorlige tilfælde kan dø.

Når sommervarmen skyrockets, kan mennesker hoppe ind i en swimming pool eller trække sig indendørs under air condition og føler lindring, i det mindste indtil vi ser vores elektriske regninger. Mælkekøer har ikke disse luksuser. For at køle køer bruger mælkebønder en kombination af skygge, fans og vand, normalt når køer er i deres lader. Køerne sprøjtes forsigtigt, mens de spiser, normalt i fire til fem timer om dagen, og mens de venter på at blive malket.

Disse strategier hjælper køer med at regulere deres kropstemperatur, men bruger store mængder vand og elektricitet. Den gennemsnitlige californiske mælkeproduktion bruger årligt 140.000 dollars på forsyningsselskaber.

Desuden kan disse systemer være utilstrækkelige under ekstreme varmebølger. I løbet af en strækning i 2017 nåede temperaturer i Central Valley of California højder over 90 grader Fahrenheit i 53 dage i træk. Udvidede hot spells som dette øger forekomsten af ​​varme stress i malkekvæg.

Andre måder at afkøles med vand

Vores undersøgelse sammenligner fire forskellige systemer til køling af køer. To af dem anvender fordampningskølingsprocesser, som udnytter det faktum, at når vand skifter fra en væske til en gas, absorberer den meget varme. Denne proces frembringer køligere, mere fugtig luft, men kan også bruges til afkøling af flydende vand.

Vores første køleteknologi bruger måtter nedgravet ca. 4 tommer under sandetræet, hvor køer ligger ned. Vand strømmer gennem måtterne og absorberer varme fra køerne gennem ledning. Det opvarmede vand strømmer derefter til en anordning kaldet en Sub-Wet Bulb Evaporative Chiller, hvor den afkøles ved hjælp af en højffektiv fordampningskøling og returneres til måtterne for at absorbere mere varme fra køerne. Fordi køleren producerer køligt vand ved hjælp af fordampning, er den ideel til varme og tørre klimaer som Californien.

Den anden teknologi bruger målrettet direkte fordampningskøling, undertiden omtalt som en "sumpkøler" og stofkanaler til at blæse kølig luft på køerne i de områder, hvor køer spiser og hviler. Swamp kølere er enkle systemer, der fungerer ved at passere varm, tør luft over vand for at køle det ned.

Til sammenligning tester vi også to kølesystemer, der bruger traditionelt sprøjtevand og ventilatorer, svarende til den nuværende teknologi på de fleste kaliforniske mælkeproducenter. Men med et system arbejder vi for at reducere vandforbruget og forbedre kølingen ved at flytte ventilatoren tættere på sprayvandet for at fremme fordampning fra køernes kroppe. Som vand fordampes af køerne, tager det varme med det. For at bevare vand tester vi også vandet i en kortere periode.

I vores første testfase testede vi alle fire behandlinger på 32 køer hos UC Davis og indsamlede data om deres respirationshastigheder, kropstemperatur, mælkeudbytte og adfærd samt vejr, vandforbrug og energiforbrug. Data analyse er i gang. Vi forventer, at vi vil identificere mindst én mulighed, der vil afkøle køer så effektivt som de nuværende muligheder, men vil også spare vand, energi eller begge dele. Næste sommer vil vi teste den mest effektive og effektive teknologi mod den traditionelle sprøjte- og ventilator tilgang på en Central Valley mælkeproduktion.

At finde bedre måder at holde køle af mejeriprodukter køligt er højt prioriteret for denne industri samt for køers velfærd. Vi håber, at vores resultater kan hjælpe Californien mejerier med at forbedre deres produktivitet og holde køerne trygge og kølige, mens de hjælper Californien med at opfylde sine energi- og klimamål.

Denne artikel blev oprindeligt udgivet på The Conversation af Alycia Drwencke; Cassandra Tucker; og Theresa Pistochini. Læs den oprindelige artikel her.