California es el estado con mayor producción de leche del país y el hogar de casi 1.8 millones de vacas lecheras. California también es calurosa, especialmente para vacas, que tienen problemas para mantenerse frescos cuando hace calor. Y cuando las vacas se calientan demasiado, su producción de leche disminuye. El sobrecalentamiento severo puede amenazar la salud de las vacas y su capacidad de quedar preñadas y llevar a término a las terneras.

Los productores de leche usan ventiladores y rociadores para enfriar las vacas en sus establos, pero existe una necesidad sustancial de mejores opciones. Los sistemas existentes consumen mucha energía y agua, que es costoso para los agricultores. Y el cambio climático está elevando las temperaturas y estresando los suministros de agua de California.

Con fondos de la Comisión de Energía de California, Estamos entre los científicos e ingenieros de animales que colaboran en UC Davis para probar nuevas innovaciones y medir cómo afectan el consumo de agua y electricidad. así como la salud y el comportamiento de las vacas. También estamos evaluando el costo de estas tecnologías y su potencial para su adopción a gran escala en las lecherías comerciales de California.

La amenaza del calor

Las temperaturas diurnas son regularmente superiores a 72 grados Fahrenheit durante más de cinco meses al año en el Valle Central de California. la principal región lechera del estado. Por encima de este umbral, las vacas empiezan a sentir el calor. Las vacas son particularmente sensibles al clima cálido:su temperatura corporal es de 101.5 grados Fahrenheit, tres grados más alto que los humanos, y generan una gran cantidad de calor a medida que descomponen el alimento en el estómago y producen leche.

Cuando aumentan las temperaturas exteriores, A las vacas les resulta cada vez más difícil disipar el calor corporal al ambiente exterior. Mientras intentan regular su temperatura corporal, sus ritmos respiratorios comienzan a aumentar. Luego comienzan a babear y respirar con la boca abierta, al igual que los perros jadeando. Si no pueden enfriarse, su temperatura corporal aumentará. Todos estos se consideran signos de estrés por calor. Una vez que se instala, las vacas producirán menos leche. Pueden tener problemas para quedar embarazadas y permanecer embarazadas. y en casos severos puede morir.

Cuando el calor del verano se dispara, los humanos pueden saltar a una piscina o refugiarse en interiores bajo el aire acondicionado y sentir alivio, al menos hasta que veamos nuestras facturas de luz. Las vacas lecheras no tienen estos lujos. Para enfriar vacas los productores de leche usan una combinación de sombra, ventiladores y agua, generalmente cuando las vacas están en sus establos. Las vacas se rocían suavemente mientras comen, generalmente de cuatro a cinco horas al día, y mientras esperan ser ordeñadas.

Estas estrategias ayudan a las vacas a regular su temperatura corporal, pero usa grandes cantidades de agua y electricidad. La granja lechera promedio de California gasta US $ 140, 000 anuales en servicios públicos.

Es más, estos sistemas pueden resultar insuficientes durante las olas de calor extremas. Durante un tramo en 2017, Las temperaturas en el Valle Central de California alcanzaron máximas superiores a los 90 grados Fahrenheit durante 53 días seguidos. Los períodos prolongados de calor como este aumentan los casos de estrés por calor en el ganado lechero.

Otras formas de enfriar con agua

Nuestro estudio compara cuatro sistemas diferentes para enfriar vacas. Dos de ellos utilizan procesos de enfriamiento evaporativo, que aprovechan el hecho de que cuando el agua cambia de líquido a gas, absorbe mucho calor. Este proceso produce más frío, aire más húmedo, pero también se puede utilizar para enfriar agua líquida.

Nuestra primera tecnología de enfriamiento utiliza tapetes enterrados aproximadamente 4 pulgadas debajo del lecho de arena donde se acuestan las vacas. El agua fluye a través de las esteras y absorbe el calor de las vacas por conducción. El agua calentada luego fluye a un dispositivo llamado enfriador evaporativo de bulbo subhúmedo, donde se enfría mediante un proceso de enfriamiento evaporativo de alta eficiencia y se devuelve a las esteras para absorber más calor de las vacas. Debido a que el enfriador produce agua fría mediante evaporación, es ideal para climas cálidos y secos como California.

La segunda tecnología utiliza enfriamiento evaporativo directo dirigido, a veces denominado "enfriador de pantano, "y conductos de tela para soplar aire fresco sobre las vacas en las áreas donde las vacas comen y descansan. Los enfriadores de pantano son sistemas simples que funcionan pasando calor, seque el aire sobre el agua para enfriarlo.

Para comparacion, También estamos probando dos sistemas de refrigeración que utilizan ventiladores y agua pulverizada tradicionales. similar a la tecnología actual en la mayoría de las granjas lecheras de California. Sin embargo, con un sistema, estamos trabajando para reducir el uso de agua y mejorar el enfriamiento al acercar el ventilador al agua de aspersión para promover la evaporación de los cuerpos de las vacas. A medida que el agua se evapora de las vacas, lleva calor con él. Para conservar el agua, también estamos probando rociar el agua por un período de tiempo más corto.

Durante nuestra primera fase de prueba, probamos los cuatro tratamientos en 32 vacas en UC Davis y recopilamos datos sobre sus tasas de respiración, temperatura corporal, rendimiento y comportamiento de la leche, así como el clima, uso de agua y uso de energía. El análisis de datos está en marcha. Anticipamos que identificaremos al menos una opción que enfriará las vacas con la misma eficacia que las opciones actuales, pero también ahorrará agua, energía o ambos. El próximo verano probaremos la tecnología más efectiva y eficiente contra el enfoque tradicional de rociado y abanico en una granja lechera del Valle Central.

Encontrar mejores formas de mantener frescas a las vacas lecheras es una alta prioridad para esta industria, así como para el bienestar de las vacas. Esperamos que nuestros hallazgos puedan ayudar a las lecherías de California a mejorar su productividad y mantener a las vacas seguras y frescas. mientras ayuda a California a cumplir sus objetivos energéticos y climáticos.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.