A Califórnia é o principal estado produtor de leite do país e abriga cerca de 1,8 milhão de vacas leiteiras. Califórnia também é quente, especialmente para vacas, que têm dificuldade em se refrescar quando o tempo esquenta. E quando as vacas ficam muito quentes, sua produção de leite diminui. O superaquecimento severo pode ameaçar a saúde das vacas e sua capacidade de engravidar e levar bezerros até o fim.

Os produtores de leite usam ventiladores e pulverizadores para resfriar as vacas em seus estábulos, mas há uma necessidade substancial de melhores opções. Os sistemas existentes usam muita energia e água, o que é caro para os agricultores. E a mudança climática está aumentando as temperaturas e estressando o abastecimento de água da Califórnia.

Com financiamento da Comissão de Energia da Califórnia, estamos entre os cientistas e engenheiros animais que colaboram na UC Davis para testar novas inovações e medir como elas afetam o consumo de eletricidade e água, bem como a saúde e o comportamento das vacas. Também estamos avaliando o custo dessas tecnologias e seu potencial para adoção em larga escala em laticínios comerciais na Califórnia.

A ameaça de calor

As temperaturas diurnas estão regularmente acima de 72 graus Fahrenheit por mais de cinco meses do ano no Vale Central da Califórnia, principal região leiteira do estado. Acima deste limite, as vacas começam a sentir o calor. As vacas são particularmente sensíveis ao clima quente:sua temperatura corporal é de 101,5 graus Fahrenheit, três graus mais altos do que os humanos, e eles criam uma grande quantidade de calor quando quebram a ração em seus estômagos e produzem leite.

Quando as temperaturas externas aumentam, torna-se cada vez mais difícil para as vacas dissipar o calor do corpo para o ambiente externo. Enquanto tentam regular a temperatura do corpo, suas taxas de respiração começam a aumentar. Então eles começam a babar e respirar com a boca aberta, muito parecido com cães ofegantes. Se eles não conseguem se refrescar, sua temperatura corporal aumentará. Todos esses são considerados sinais de estresse por calor. Assim que entrar, as vacas produzirão menos leite. Eles podem ter problemas para engravidar e permanecer grávidos, e em casos graves pode morrer.

Quando o calor do verão dispara, humanos podem pular em uma piscina ou se refugiar em ambientes fechados sob o ar condicionado e sentir alívio, pelo menos até vermos nossas contas de luz. As vacas leiteiras não têm esses luxos. Para esfriar vacas, produtores de leite usam uma combinação de sombra, ventiladores e água, geralmente quando as vacas estão em seus celeiros. As vacas são borrifadas suavemente enquanto comem, geralmente de quatro a cinco horas por dia, e enquanto eles esperam para ser ordenhados.

Essas estratégias ajudam as vacas a regular sua temperatura corporal, mas use grandes quantidades de água e eletricidade. A fazenda leiteira média da Califórnia gasta US $ 140, 000 anualmente em utilitários.

Além disso, esses sistemas podem ser insuficientes durante ondas de calor extremas. Durante um trecho em 2017, as temperaturas no Vale Central da Califórnia atingiram máximas acima de 90 graus Fahrenheit por 53 dias consecutivos. Períodos de calor prolongados como esse aumentam os casos de estresse por calor em gado leiteiro.

Outras maneiras de resfriar com água

Nosso estudo está comparando quatro sistemas diferentes para resfriar vacas. Dois deles utilizam processos de resfriamento evaporativo, que tiram vantagem do fato de que quando a água muda de um líquido para um gás, ele absorve muito calor. Este processo produz resfriamento, ar mais úmido, mas também pode ser usado para resfriar água líquida.

Nossa primeira tecnologia de resfriamento usa esteiras enterradas aproximadamente 4 polegadas debaixo da cama de areia onde as vacas se deitam. A água flui pelas esteiras e absorve o calor das vacas por meio da condução. A água aquecida então flui para um dispositivo denominado resfriador evaporativo de bulbo sub-úmido, onde é resfriado por um processo de resfriamento evaporativo de alta eficiência e devolvido às esteiras para absorver mais calor das vacas. Como o chiller produz água fria por evaporação, é ideal para climas quentes e secos como a Califórnia.

A segunda tecnologia usa resfriamento evaporativo direto direcionado, às vezes referido como um "refrigerador de pântano, "e dutos de tecido para soprar ar fresco nas vacas nas áreas onde elas comem e descansam. Os resfriadores de pântano são sistemas simples que funcionam passando o calor, ar seco sobre a água para resfriá-lo.

Para comparação, também estamos testando dois sistemas de resfriamento que usam spray de água tradicional e ventiladores, semelhante à tecnologia atual na maioria das fazendas leiteiras da Califórnia. Contudo, com um sistema, estamos trabalhando para reduzir o uso de água e melhorar o resfriamento movendo o ventilador para mais perto da água pulverizada para promover a evaporação do corpo das vacas. Conforme a água evapora das vacas, leva calor com ele. Para conservar água, também estamos testando a pulverização de água por um período mais curto de tempo.

Durante nossa primeira fase de teste, testamos todos os quatro tratamentos em 32 vacas na UC Davis e coletamos dados sobre suas taxas de respiração, temperatura corporal, produção e comportamento do leite, bem como o clima, uso de água e uso de energia. A análise de dados está em andamento. Prevemos que identificaremos pelo menos uma opção que resfriará as vacas de maneira tão eficaz quanto as opções atuais, mas também vai economizar água, energia ou ambos. No próximo verão, testaremos a tecnologia mais eficaz e eficiente em comparação com a abordagem tradicional de pulverização e ventilação em uma fazenda de gado leiteiro do Vale Central.

Encontrar melhores maneiras de manter as vacas leiteiras resfriadas é uma alta prioridade para esta indústria, bem como para o bem-estar das vacas. Esperamos que nossas descobertas possam ajudar os laticínios da Califórnia a melhorar sua produtividade e manter as vacas seguras e frescas, ao mesmo tempo em que ajuda a Califórnia a cumprir suas metas de energia e clima.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.