La California è lo stato più produttore di latte della nazione e ospita quasi 1,8 milioni di vacche da latte. Anche la California è calda, soprattutto per le mucche, che hanno difficoltà a mantenersi freschi quando fa caldo. E quando le mucche diventano troppo calde, la loro produzione di latte diminuisce. Un forte surriscaldamento può minacciare la salute delle mucche e la loro capacità di rimanere incinta e portare a termine i vitelli.

Gli allevatori usano ventilatori e atomizzatori per raffreddare le mucche nelle stalle, ma c'è una sostanziale necessità di opzioni migliori. I sistemi esistenti utilizzano molta energia e acqua, che è costoso per gli agricoltori. E il cambiamento climatico sta alzando le temperature e mettendo a dura prova le riserve idriche della California.

Con il finanziamento della California Energy Commission, siamo tra gli scienziati e gli ingegneri animali che collaborano alla UC Davis per testare nuove innovazioni e misurare come influiscono sul consumo di elettricità e acqua, così come la 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 caldo

Le temperature diurne sono regolarmente superiori a 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 caldo:la loro temperatura corporea è di 101,5 gradi Fahrenheit, tre gradi più in alto degli umani, e creano una grande quantità di calore mentre scompongono il cibo nello stomaco e producono latte.

Quando la temperatura esterna aumenta, diventa sempre più difficile per le mucche dissipare il calore corporeo nell'ambiente esterno. Mentre cercano di regolare la loro temperatura corporea, i loro tassi di respirazione iniziano ad aumentare. Poi iniziano a sbavare e a respirare con la bocca aperta, 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 insediato, le mucche produrranno meno latte. Potrebbero avere problemi a rimanere incinta, e nei casi più gravi può morire.

Quando il caldo estivo sale alle stelle, gli esseri umani possono tuffarsi in una piscina o ritirarsi in casa sotto l'aria condizionata e sentirsi sollevati, almeno finché non vediamo le nostre bollette elettriche. Le mucche da latte non hanno questi lussi. Per raffreddare le mucche, i produttori di latte usano una combinazione di ombra, ventilatori e acqua, di solito quando le mucche sono nelle stalle. Le mucche vengono spruzzate delicatamente mentre mangiano, di solito per quattro o cinque ore al giorno, e mentre aspettano di essere munte.

Queste strategie aiutano le mucche a regolare la loro temperatura corporea, ma usa grandi quantità di acqua ed elettricità. L'azienda lattiero-casearia media della California spende 140 dollari, 000 all'anno sulle utenze.

Per di più, questi sistemi possono essere insufficienti durante le ondate di calore estreme. Durante un tratto nel 2017, le temperature nella Central Valley della California hanno raggiunto massime sopra i 90 gradi Fahrenheit per 53 giorni consecutivi. I periodi di caldo prolungati come questo aumentano i casi di stress da calore nei bovini da latte.

Altri modi per raffreddare 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 si trasforma da liquida a gassosa, assorbe molto calore. Questo processo produce più fresco, aria più umida, ma può anche essere usato per raffreddare l'acqua liquida.

La nostra prima tecnologia di raffreddamento utilizza tappetini sepolti a circa 4 pollici sotto la lettiera di sabbia dove si sdraiano le mucche. L'acqua scorre attraverso le stuoie e assorbe il calore delle mucche per conduzione. L'acqua riscaldata fluisce quindi in un dispositivo chiamato refrigeratore evaporativo a bulbo subumido, dove viene raffreddato utilizzando un processo di raffreddamento evaporativo ad alta efficienza e riportato sui tappetini 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 il raffreddamento evaporativo diretto mirato, a volte indicato come "frigorifero di palude, " e condotti in tessuto per soffiare aria fresca sulle mucche nelle aree in cui le mucche mangiano e riposano. I refrigeratori di palude sono sistemi semplici che funzionano facendo passare caldo, aria secca sopra l'acqua per raffreddarla.

Per confronto, stiamo inoltre testando due sistemi di raffreddamento che utilizzano acqua nebulizzata tradizionale e ventilatori, simile alla tecnologia attuale nella maggior parte degli allevamenti lattiero-caseari della California. Però, con un sistema stiamo lavorando per ridurre l'uso di acqua e migliorare il raffreddamento avvicinando la ventola all'acqua di spruzzo per favorire l'evaporazione dai corpi delle mucche. Mentre l'acqua evapora dalle mucche, ci vuole calore con esso. Per conservare l'acqua, stiamo anche testando la spruzzatura 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 vacche all'UC Davis e raccolto dati sui loro tassi di respirazione, temperatura corporea, rendimento e comportamento del latte, così come il tempo, consumo di acqua e consumo di energia. L'analisi dei dati è in corso. Prevediamo che identificheremo almeno un'opzione che raffredderà le vacche con la stessa efficacia delle opzioni attuali, ma farà anche risparmiare acqua, energia o entrambi. La prossima estate testeremo la tecnologia più efficace ed efficiente rispetto al tradizionale approccio a spruzzo e ventola 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. Ci auguriamo che i nostri risultati possano aiutare i caseifici della California a migliorare la loro produttività e a mantenere le mucche al sicuro e al fresco, aiutando la California a raggiungere i suoi obiettivi energetici e climatici.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.