Исследователи Ассар Али Шах и Мета Ванапат опубликовали в журнале Scientific African обзор влияния климатических изменений на мясное и молочное животноводство. Авторы обобщили научные публикации за последние годы и описали, как перегрев, дефицит воды и огрубение кормовых трав угрожают сельскому хозяйству. В обзоре нет собственных полевых экспериментов или компьютерных моделей, авторы собрали выводы ранее проведённых исследований.
Как жара бьёт по животным
У каждого вида сельскохозяйственных животных есть зона температурного комфорта — диапазон, в котором организм тратит минимум сил на поддержание температуры тела. Когда воздух прогревается выше этой границы, коровы, свиньи и птицы начинают расходовать энергию на охлаждение: учащают дыхание и пульс, усиливают потоотделение и меньше двигаются. Потери животноводства США от теплового стресса исследователи оценивают в 1,7–2,4 миллиарда долларов в год.
Главная реакция скота на перегрев — потеря аппетита. Дойные коровы начинают съедать меньше сухого корма при температуре выше 25 °C, а при 30 °C потребление падает резко. Примерно три четверти потерь молока во время жары происходят именно из-за того, что корова недоедает. Кроме того, перегрев меняет состав молока: в нём снижается доля белка и жира. Признаки стресса у дойных коров начинаются, когда температурно-влажностный индекс достигает 72 единиц. Этот индекс объединяет температуру и влажность воздуха: в душную погоду испарение пота затрудняется, и животное перегревается быстрее даже при умеренных показаниях термометра.
Мясной скот хуже набирает массу, если температура превышает 27 °C при влажности более 80% или 30 °C при сухом воздухе. От сильной жары страдает и само мясо: в мышцах нарушается кислотно-щелочной баланс, волокна хуже удерживают влагу, а продукт получается более тёмным и жёстким. У свиней аппетит падает на 10,9% при потеплении с 20 до 35 °C. Если же температура поднимается выше 37,7 °C при влажности воздуха более 50%, возрастает риск гибели животных от теплового удара. Жара также снижает плодовитость: у коров и свиноматок падает вероятность успешного оплодотворения, а у самцов ухудшается качество семени.
Жёсткая трава и пересыхающие поилки
Изменение климата влияет на животных не только напрямую через температуру воздуха, но и через растительные корма. В условиях жары в стеблях и листьях трав увеличивается содержание лигнина — сложного полимера, который делает стенки растительных клеток жёсткими. Из-за лигнина сено и свежая трава хуже перевариваются в рубце жвачных животных, поэтому коровы и овцы получают меньше питательных веществ из того же объёма съеденного.
Второй сложный фактор — нехватка пресной воды. На сельское хозяйство приходится около 69% мирового забора пресной воды, причём животноводство потребляет значительную её часть для полива кормовых культур, поения стада и охлаждения ферм. При повышении температуры потребность коров в воде для питья растёт, а в засушливых районах колодцы и водоёмы мелеют.
Потепление также меняет условия жизни насекомых и клещей, переносящих инфекции. Тёплые зимы и долгое лето расширяют территории обитания кровососущих паразитов. Скот чаще заражается маститом, сибирской язвой и лихорадкой Рифт-Валли. Перегретые животные с ослабленным иммунитетом переносят эти заболевания тяжелее, чем здоровые особи в комфортных условиях.
Замкнутый круг выбросов
Животноводство одновременно страдает от потепления и усиливает парниковый эффект. По расчётам Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, отрасль производит около 7,1 миллиарда тонн выбросов в пересчёте на углекислый газ за год. Это составляет 14,5% всех антропогенных выбросов парниковых газов на планете. Около половины этого объёма приходится на метан, 26% — на углекислый газ и 24% — на закись азота.
Главный источник метана в сельском хозяйстве — пищеварение жвачных животных. Микроорганизмы в рубце коровы или овцы сбраживают грубую клетчатку, и побочным продуктом этого брожения становится метан, который животные выдыхают. Крупный рогатый скот производит около 62% всех выбросов отрасли. Ещё 45% парниковых газов в цепочке животноводства связано с выращиванием, обработкой и перевозкой кормов, включая применение азотных удобрений на полях.
К 2050 году мировой спрос на мясо может вырасти на 76%, а на молоко — на 63% по сравнению с уровнем середины двухтысячных годов. Чтобы прокормить растущее поголовье, потребуется почти в два раза больше кормов, а нагрузка на пастбища увеличится на 70%. Если технологии содержания скота останутся прежними, рост поголовья ускорит дальнейшее потепление.
Реальные и недоступные способы защиты
Чтобы защитить скот от теплового удара, фермеры используют доступные организационные приёмы. Раздачу корма переносят на раннее утро или поздний вечер, когда спадает полуденный зной. В рацион добавляют больше высокоэнергетических компонентов, витаминов и электролитов, чтобы компенсировать сниженный объём порций. На пастбищах устанавливают деревянные навесы от солнца, а на фермах монтируют распылители воды и вентиляторы. В сухом климате мелкие капли воды испаряются в воздухе и охлаждают коровник на несколько градусов.
Ещё одно направление работы — селекция устойчивых пород. Местный скот в южных регионах лучше переносит засуху и жару, но даёт меньше молока и мяса, чем европейские породы. Скрещивание местных коров с высокопродуктивными быками позволяет получить потомство, которое сохраняет выносливость и при этом даёт стабильный удой. Для сохранения пастбищ хозяйства переходят к лесопастбищным системам: высаживают ряды деревьев прямо среди травяного покрова. Деревья затеняют почву, снижают испарение влаги и защищают корни трав от выгорания.
Авторы обзора предлагают также устанавливать на фермах электронные ошейники с радиометками, роботизированные кормушки и системы климат-контроля. Однако для небольших хозяйств в Азии и Африке такие технологии недоступны по цене. Установка мощных кондиционеров требует больших затрат электричества, что увеличивает сжигание топлива и вступает в прямое противоречие с задачей сократить выбросы. Для большинства фермеров надёжными остаются простые решения: тень, прохладная вода и сдвиг времени кормления.
