Varför klimatförändring hotar hälsan och säkerheten i Kalifornien Kor

Kalifornien är landets högsta mjölkproducerande stat och hemma till nästan 1,8 miljoner mjölkkor. Kalifornien är också het, särskilt för kor, som har problem att hålla sig lugnt när vädret blir varmt. Och när kor blir för varmt minskar deras mjölkproduktion. Allvarlig överhettning kan hota korhälsan och deras förmåga att bli gravid och bära kalvar på sikt.

Mjölkbönder använder fläktar och sprutor för att kyla kor i sina lador, men det finns ett stort behov av bättre alternativ. Befintliga system använder mycket energi och vatten, vilket är dyrt för jordbrukarna. Och klimatförändringen höjer temperaturerna och betonar Kaliforniens vattenförsörjning.

Se även: Dramatisk krympande djurtendens kommer att göra kor till de största däggdjuren på jorden

Med finansiering från California Energy Commission är vi bland de djurforskare och ingenjörer som samarbetar hos UC Davis för att testa nya innovationer och mäta hur de påverkar el och vattenförbrukning, liksom korens hälsa och beteende. Vi utvärderar också kostnaden för denna teknik och deras potential för storskalig adoption i kommersiella mejerier i Kalifornien.

Värmen hotar

Dagtemperaturen är regelbundet över 72 grader Fahrenheit i mer än fem månader av året i Kaliforniens Central Valley, statens huvudmjölkregion. Över denna tröskel börjar koarna känna värmen. Kor är särskilt känsliga för hett väder: Kroppstemperaturen är 101,5 grader Fahrenheit, tre grader högre än människor, och de skapar en stor mängd värme då de bryter ner matningen i magen och producerar mjölk.

När utetemperaturerna ökar blir det alltmer svårt för kor att sprida kroppsvärmen till utemiljön. När de försöker reglera kroppstemperaturen börjar andningsfrekvensen öka. Sedan börjar de kasta och andas med sina munar öppna, som hundar som pantar. Om de inte kan kyla sig, kommer deras kroppstemperatur att öka. Dessa betraktas alla som tecken på värmespänning. När det kommer in kommer kor att producera mindre mjölk. De kan ha problem att få och vara gravid och i allvarliga fall kan dö.

När sommarvärme skyrockets kan människor hoppa in i en simbassäng eller retrera inomhus under luftkonditionering och känna lättnad, åtminstone tills vi ser våra elräkningar. Mjölkkor har inte dessa lyx. För att kyla kor använder mjölkbönder en kombination av nyans, fläktar och vatten, vanligtvis när kor befinner sig i sina lador. Kor sprayas försiktigt medan de äter, vanligtvis i fyra till fem timmar per dag, och medan de väntar på att mjölkas.

Dessa strategier hjälper kor reglera kroppstemperaturen, men använder stora mängder vatten och el. Den genomsnittliga kaliforniska mjölkbruksgården spenderar 140 000 dollar per år på verktyg.

Vidare kan dessa system vara otillräckliga under extrema värmeböljor. Under en sträckning i 2017 nådde temperaturerna i Central Valley of California höjder över 90 grader Fahrenheit i 53 dagar i rad. Förlängda heter som här ökar förekomsten av värmespänning i mjölkboskap.

Andra sätt att kyla med vatten

Vår studie jämför fyra olika system för kylning av kor. Två av dem använder förångande kylprocesser, som utnyttjar det faktum att när vatten växlar från en vätska till en gas absorberar den mycket värme. Denna process ger en kallare, mer fuktig luft, men kan också användas för att kyla vätskevatten.

Vår första kylteknik använder mattor som är begravd ungefär 4 tum nedanför sanddynan där kor ligger. Vatten strömmar genom mattorna och absorberar värme från korna genom ledning. Det uppvärmda vattnet strömmar därefter till en enhet som kallas en evaporatorisk Chiller, där den kyls med hjälp av en hög effektivitetsindunstning och återföres till mattorna för att absorbera mer värme från korna. Eftersom kylaren producerar kallt vatten med avdunstning är den idealisk för heta och torra klimat som Kalifornien.

Den andra tekniken använder riktade direktavdunstningskylning, ibland kallad "träskkylare", och tygkanaler för att blåsa kall luft på korna i de områden där korna äter och vilar. Swamp kylare är enkla system som fungerar genom att passera varm, torr luft över vatten för att kyla ner det.

För jämförelse testar vi också två kylsystem som använder traditionellt spraymvatten och fläktar, som liknar den nuvarande tekniken på de flesta kaliforniska mjölkmarknader. Men med ett system arbetar vi för att minska vattenanvändningen och förbättra kylningen genom att flytta fläkten närmare sprayvattnet för att främja avdunstning från korens kroppar. När vattnet förångas av korna tar det värme med det. För att spara vatten testar vi också vattnet under en kortare tid.

Under vår första testfas testade vi alla fyra behandlingarna på 32 kor hos UC Davis och samlade in uppgifter om deras andningshastigheter, kroppstemperatur, mjölkutbyte och beteende samt väder, vattenanvändning och energianvändning. Dataanalys pågår. Vi förutser att vi kommer att identifiera minst ett alternativ som kommer att kyla kor lika effektivt som nuvarande alternativ, men kommer också att spara vatten, energi eller båda. Nästa sommar kommer vi att testa den mest effektiva och effektiva tekniken mot den traditionella spray- och fläktanpassningen på en Central Valley mjölkbruksgård.

Att hitta bättre sätt att hålla mjölkkor sval är en hög prioritet för denna bransch, liksom för korens välfärd. Vi hoppas att våra resultat kan hjälpa Kaliforniens mejerier att förbättra sin produktivitet och hålla korna säkra och svala, samtidigt som de hjälper Kalifornien att möta sina energi- och klimatmål.

Den här artikeln publicerades ursprungligen på The Conversation av Alycia Drwencke; Cassandra Tucker; och Theresa Pistochini. Läs den ursprungliga artikeln här.