Γαλακτοπαραγωγή & θερμικό στρες
Η περίπτωση του Ηνωμένου Βασιλείου και το μέλλον της γαλακτοπαραγωγής
Έρευνα με θέμα τη «Γεωγραφική εκτίμηση των επιδράσεων του θερμικού στρες λόγω της κλιματικής αλλαγής στη γαλακτοπαραγωγή αγελάδων του Ηνωμένου Βασιλείου» πραγματοποίησε ομάδα επιστημόνων στο Ηνωμένο Βασίλειο το 2018, μεταξύ αυτών κι ο Έλληνας επιστήμονας Ανδρέας Φώσκολος. Παρά το γεγονός ότι η έρευνα καταλήγει σε συμπεράσματα τα οποία χρειάζονται περεταίρω μελέτη όσο αφορά την επιβεβαίωσή τους στο χρόνο, είναι φανερό ότι η κλιματική αλλαγή αποτελεί εξαιρετικά σημαντική παράμετρο όσο αφορά την πορεία της γαλακτοπαραγωγής κατά τη διάρκεια του αιώνα που διανύουμε. Οι επιδράσεις της στην κτηνοτροφία, αν κι όχι απολύτως μετρήσιμες αυτή τη στιγμή, ενδέχεται να είναι μέχρι και σημαντικές, αν τα πιο αρνητικά σενάρια για την αύξηση της θερμοκρασίας στο Ηνωμένο Βασίλειο επιβεβαιωθούν. Το Dairy News δημοσιεύει ορισμένα από τα συμπεράσματα της έρευνας αυτής.
Κείμενο: Fodor N., Foskolos A., Topp CFE., Moorby JM., Pásztor L., Foyer CH. (2018)
Η γαλακτοπαραγωγή είναι ένας από τους σημαντικότερους αγροτικούς τομείς στο Ηνωμένο Βασίλειο. Αντιμετωπίζει σημαντικές προκλήσεις λόγω της κλιματικής αλλαγής, η οποία θα έχει άμεσες επιπτώσεις στις αγελάδες γαλακτοπαραγωγής εξαιτίας του θερμικού στρες. Αν δεν γίνουν κάποιες παρεμβάσεις, αυτό θα μπορούσε ενδεχομένως να οδηγήσει σε σημαντική απώλεια γάλακτος.
Χρησιμοποιώντας ένα σύνολο 11 μεταβλητών για τη μελέτη του κλίματος, καθώς επίσης και ένα σύνολο 18 μεθόδων εκτίμησης της απώλειας γάλακτος, οι επιστήμονες που συμμετείχαν στη συγκεκριμένη έρευνα, εκτίμησαν τις αλλαγές στην παραγωγή γάλακτος των βρετανικών αγελάδων γαλακτοπαραγωγής κατά τη διάρκεια του 21ου αιώνα. Η έρευνα έγινε με βάση μια γεωγραφική ανάλυση της επικράτειας η οποία χωρίστηκε σε υπό εξέταση περιοχές- τμήματα 25Χ25 χιλιόμετρα.
Ενώ η αύξηση της θερμοκρασίας στο Ηνωμένο Βασίλειο προβλέπεται να οδηγήσει σε σχετικά χαμηλές μέσες ετήσιες απώλειες γάλακτος, ακόμη και για τις νότιες και πιο θερμές περιοχές του Ηνωμένου Βασιλείου (<180 κιλά/αγελάδα), το ‘θερμότερο’ τμήμα 25×25 χιλιομέτρων της επικράτειας, κατά το θερμότερο έτος της δεκαετίας του 2090, εκτιμάται ότι θα παρουσιάσει μέση ετήσια απώλεια γάλακτος άνω των 1.300 κιλών/αγελάδα. Η απώλεια αυτή αντιπροσωπεύει περίπου το 17% της δυνητικής παραγωγής γάλακτος της σημερινής μέσης αγελάδας.
Η σημαντική μεταβλητότητα της ετήσιας απώλειας γάλακτος από χρονιά σε χρονιά, καθώς και οι μεγάλες διαφορές μεταξύ των κλιματικών προβλέψεων, όπως και η ποικιλία των μεθόδων υπολογισμού είναι πιθανό να προκαλούν αβεβαιότητα στις εκτιμήσεις για την απώλεια γάλακτος. Για την αντιμετώπιση αυτού του ζητήματος, προτείνεται ένας νέος, πιο βιολογικά κατάλληλος μηχανισμός εκτίμησης της απώλειας γάλακτος, ο οποίος παρέχει πιο ρεαλιστικές μελλοντικές προβλέψεις.
Η έρευνα καταλήγει στο συμπέρασμα ότι η Νοτιοδυτική Αγγλία είναι η περιοχή που είναι πιο ευάλωτη στην κλιματική αλλαγή από οικονομική άποψη, διότι χαρακτηρίζεται από υψηλή πυκνότητα κοπαδιών γαλακτοπαραγωγής και, ως εκ τούτου, δυνητικά θα έχει υψηλή απώλεια γάλακτος που σχετίζεται με το θερμικό στρες. Εάν δεν ληφθούν μέτρα για το περιορισμό των συνεπειών της κλιματικής αλλαγής, η εκτιμώμενη ετήσια απώλεια εισοδήματος που σχετίζεται με το θερμικό στρες για την περιοχή αυτή μέχρι το τέλος αυτού του αιώνα μπορεί να φθάσει τα 13,4 εκατ. λίρες κατ’ έτος και μέχρι και τα 33,8 εκατ. λίρες τις ακραίες χρονιές.
Η κατανάλωση γάλακτος αυξάνεται στα περισσότερα μέρη του κόσμου, λόγω της αύξησης του πληθυσμού και του εισοδήματος, της αστικοποίησης και των αλλαγών στη διατροφή. Το Ηνωμένο Βασίλειο έχει περίπου 1,6 εκατ. αγελάδες γαλακτοπαραγωγής, παράγει περίπου 14,6 δισ. λίτρα γάλακτος ετησίως, καθιστώντας τη χώρα την 10η μεγαλύτερη χώρα παραγωγής γάλακτος στον κόσμο. Η αξία της βρετανικής παραγωγής γάλακτος είναι περίπου 4,6 δισ. λίρες ετησίως, περίπου το 18% της ακαθάριστης αξίας της αγροτικής παραγωγής. Η μέση απόδοση ανά αγελάδα γαλακτοπαραγωγής είναι πάνω από 7.500 λίτρα ετησίως. Όπως κι άλλοι αγροτικοί τομείς, η παραγωγή γάλακτος επηρεάζεται από τον καιρό και το κλίμα. Αυτοί οι παράγοντες καθορίζουν ποιες συγκομιδές ζωοτροφών μπορούν να αυξηθούν καθώς και τη διαθεσιμότητα χόρτου για τη βόσκηση των ζώων.
Ένα μεγάλο ποσοστό της βρετανικής γαλακτοπαραγωγής βασίζεται σε βοσκότοπους στους οποίους βόσκουν αγελάδες για περίπου έξι μήνες του έτους. Κατά τη διάρκεια της περιόδου βοσκής, οι αγελάδες γαλακτοπαραγωγής εκτίθενται περισσότερο σε περιβαλλοντικούς παράγοντες και, ως εκ τούτου, είναι πιθανό να είναι πιο ευάλωτες στην αλλαγή του κλίματος από τις αγελάδες που σταβλίζονται, ειδικά αν λάβουμε υπόψη ότι τα συστήματα ανακούφισης (π.χ. ανεμιστήρες και υδρονέφωση) μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ανακούφιση για τα βοοειδή.
Χωροχρονικές μεταβολές του θερμικού στρες και της απώλειας γάλακτος
[Διάγραμμα 1] Στο διάγραμμα απεικονίζεται η προοδευτική απώλεια γάλακτος σε όλη την επικράτεια του Ηνωμένου Βασιλείου κατά τη διάρκεια των επόμενων δεκαετιών με βάση τέσσερα διαφορετικά σενάρια αύξησης της θερμοκρασίας (και μείωσης της υγρασίας) εξαιτίας της κλιματικής αλλαγής. Στο πρώτο σενάριο (αριστερή στήλη) και τη δεκαετία του 2090 )τελευταία γραμμή κάτω) στη νότια και νοτιοανατολική Αγγλία οι απώλειες γάλακτος θα είναι πολύ μεγάλες. Η στήλη CV εκφράζει το πόσο ‘αβέβαιες’ είναι οι προβλέψεις των επιστημόνων. Μεγαλύτερη αβεβαιότητα (βαθύ μπλε) οι προβλέψεις στον νότιο του Ηνωμένου Βασιλείου.
AML= Ετήσια Απώλεια Γάλακτος (Annual Milk Loss), THI: Όριο Δείκτη Θερμοκρασίας Υγρασίας (Temperature Humidity Index- THI).
Το Διάγραμμα 1. δείχνει τις τάσεις των μεταβολών της θερμοκρασίας στο Ηνωμένο Βασίλειο για τη θερινή περίοδο (Απρίλιος-Σεπτέμβριος) που καθορίζονται από χωρικά δεδομένα (spatially coherent projections- SCP). Ως αποτέλεσμα αυτών, οι τιμές της Ετήσιας Απώλειας Γάλακτος (Annual Milk Loss) ανά αγελάδα διέφεραν μεταξύ των περιφερειών σε ολόκληρο το Ηνωμένο Βασίλειο.
Η μέση τρέχουσα AML υπολογίστηκε ότι είναι περίπου 1 κιλό/αγελάδα στο βόρειο τμήμα του Ηνωμένου Βασιλείου, ενώ στο νότο μπορεί να φθάσει τα 40 κιλά/αγελάδα. Η διαφορά αυτή αναμένεται να αυξηθεί στο πλαίσιο μελλοντικών κλιματικών σεναρίων. Μέχρι το τέλος του αιώνα, τα βοοειδή γαλακτοπαραγωγής σε μεγάλα τμήματα της Σκωτίας και της Βόρειας Ιρλανδίας θα βιώσουν το ίδιο επίπεδο θερμικού στρες με αυτό που βιώνουν τα βοοειδή στη νότια Αγγλία σήμερα. Στη Νοτιοανατολική Αγγλία, ο μέσος όρος AML προβλέπεται να υπερβεί τα 170 κιλά/αγελάδα με βάση τον μέσο όρο των 18 μεθόδων εκτίμησης της απώλειας γάλακτος που χρησιμοποιήθηκαν.
Οι προβλεπόμενες τιμές AML εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το επιλεγμένο όριο του δείκτη Θερμοκρασίας Υγρασίας (Temperature Humidity Index- THI). Η αλλαγή του ορίου του συγκεκριμένου δείκτη από 72 σε 68 είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση της προβλεπόμενης AML από 80 σε 320 κιλά/αγελάδα για τις πιο πληγείσες περιοχές του Νότου. Η μέση AML που προβλέπεται για τη δεκαετία του 2090 ήταν σχετικά χαμηλή (2,4% της ετήσιας απόδοσης γάλακτος) ακόμη και για την περιοχή της Νοτιοανατολικής Αγγλίας. Από την άλλη όμως, ένα απίθανο ακραίο γεγονός (μία φορά κάθε 10 έτη) θα σήμαινε ότι η μέγιστη AML μπορεί να είναι κοντά στα 600 κιλά/αγελάδα (8,0% της ετήσιας απόδοσης γάλακτος).
Στο πιο ακραίο από τα σενάρια, στα ‘θερμότερα’ τμήματα του εξεταζόμενου γεωγραφικού χώρου (γύρω από την ευρύτερη περιοχή του Λονδίνου) κατά τα θερμότερα έτη, η AML μπορεί να υπερβαίνει τα 1.300 κιλά/αγελάδα που ισοδυναμεί με το 17% της μέσης παραγωγής γάλακτος. Η αβεβαιότητα της AML ήταν χαμηλότερη στο Νότο από ό,τι στο Βορρά λόγω του γεγονότος ότι οι τιμές AML ήταν σημαντικά χαμηλότερες στο Βορρά. Η αβεβαιότητα αναμένεται να μειωθεί αργά κατά τη διάρκεια του αιώνα, αλλά η διαφορά Βορρά-Νότου στο Ηνωμένο Βασίλειο θα παραμείνει σταθερή σύμφωνα με τις προβλέψεις.
Οι οικονομικές επιπτώσεις της απώλειες γάλακτος λόγω του θερμικού στρες
Σε σύγκριση με το σημερινό μέσο ετήσιο εισόδημα των επιχειρήσεων γαλακτοπαραγωγής του Ηνωμένου Βασιλείου (80.000 λίρες), η απώλεια εισοδήματος που σχετίζεται με το θερμικό στρες προβλέπεται να είναι μικρότερη από 7% ακόμη και στις περιοχές του νότιου Ηνωμένου Βασιλείου που θα πληγούν περισσότερο προς το τέλος του αιώνα. Σε (θερμικά) ακραίες χρονιές, ωστόσο, η απώλεια εισοδήματος μπορεί να φτάσει το 18% στη νοτιοανατολική Αγγλία, αν και η πυκνότητα των αγελάδων γαλακτοπαραγωγής σε αυτή την περιοχή είναι σχετικά χαμηλή.
Η νοτιοδυτική Αγγλία είναι η πιο ευάλωτη στην αλλαγή του κλίματος, καθώς αυτή είναι η περιοχή που χαρακτηρίζεται από υψηλή πυκνότητα κοπαδιών γαλακτοπαραγωγής και, συνεπώς, από απώλεια γάλακτος που σχετίζεται με τη θερμική καταπόνηση των ζώων. Η εκτιμώμενη απώλεια ετήσιου εισοδήματος που σχετίζεται με το θερμικό στρες της περιοχής μπορεί να φθάσει μέχρι το τέλος του αιώνα τα 13,4 εκατ. λίρες το χρόνο κατά μέσο όρο για τις ‘κανονικές’ χρονιές και τα 33,8 εκατ. λίρες τις (θερμικά) ακραίες χρονιές, εάν δεν ληφθούν μέτρα για τον μετριασμό των επιπτώσεων του θερμικού στρες.
Κτηνοτροφία και θερμικό στρες
Αν και οι μέσες αυξήσεις της θερμοκρασίας του Ηνωμένου Βασιλείου εκτιμάται ότι έχουν σχετικά μικρές επιπτώσεις σε πολλές περιοχές της χώρας, η ανάλυση των επιστημόνων προβλέπει ότι οι καύσωνες θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε έντονο θερμικό στρες στις αγελάδες γαλακτοπαραγωγής με προβλεπόμενες AML μεγαλύτερες από 1.200 κιλά/αγελάδα μέχρι το τέλος του αιώνα σε περιοχές υψηλού κινδύνου.
Οι περιοχές αυτές είναι η Ουαλία, η νοτιοδυτική, η νοτιοανατολική και η ανατολική Αγγλία, αν και οι πιθανές συνολικές απώλειες γάλακτος στην Ουαλία είναι πιθανό να είναι υψηλότερες από ό,τι στη νοτιοανατολική και ανατολική Αγγλία λόγω των υψηλότερων συγκεντρώσεων βοοειδών γαλακτοπαραγωγής στις δυτικές περιοχές του Ηνωμένου Βασιλείου. Το εύρημα αυτό είναι σύμφωνο με άλλες μελέτες που αναφέρουν αυξημένο κίνδυνο παρασίτων σε συγκεκριμένες περιοχές του Ηνωμένου Βασιλείου λόγω της κλιματικής αλλαγής.
Η αυξημένη εμφάνιση κυμάτων καύσωνα παγκοσμίως αλλά και στο Ηνωμένο Βασίλειο, αναμένεται να προκαλέσει πρόσθετη θερμική καταπόνηση στις αγελάδες γαλακτοπαραγωγής, όπως αντικατοπτρίζεται στην ανάλυση, όπου εμφανίζεται συσχέτιση μεταξύ της υψηλής συχνότητας των κυμάτων θερμότητας και της μέγιστης AML. Η σημερινή συχνότητα των 1-2 κυμάτων καύσωνα ανά δεκαετία μπορεί να αυξηθεί σε 3-5 μέχρι το τέλος του αιώνα, η οποία συχνότητα είναι πολύ χαμηλότερη από ό, τι παρατηρείται σήμερα, για παράδειγμα, στην Ιταλία (5 καύσωνες ετησίως).
Ωστόσο, η διάρκεια ενός κύματος καύσωνα προβλέπεται να φθάσει τις 8 έως 15 ημέρες τόσες όσες διαρκούν οι καύσωνες σήμερα για την Ιταλία. Σε τέτοιες συνθήκες, το θερμικό στρες συσχετίζεται όχι μόνο με την αυξημένη απώλεια γάλακτος, αλλά και με την αυξημένη θνησιμότητα των βοοειδών και την απομάκρυνσή τους από την παραγωγή λόγω μειωμένης γονιμότητας. Στις περιπτώσεις αυτές, τα απλά μέτρα προσαρμογής, όπως η παροχή σκιάς, ενδέχεται να μην επαρκούν για τον μετριασμό των αρνητικών επιπτώσεων της θερμικής καταπόνησης στην παραγωγή γάλακτος.
Ωστόσο, οι τρέχουσες τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται σε άλλα, θερμότερα, μέρη του κόσμου (π.χ. ανεμιστήρες και νέφη νερού) θα μπορούσαν να εφαρμοστούν στη βρετανική γαλακτοκομία -η οποία ήδη αλλάζει προς τα εντατικά εσωτερικά συστήματα εκτροφής- για τη φροντίδα των αγελάδων γαλακτοπαραγωγής κατά τη διάρκεια αυτών των κυμάτων θερμότητας. Επιπλέον, η αναπαραγωγή ζώων με αυξημένη ανοχή στη θερμότητα είναι μια πιθανή στρατηγική που θα συμβάλει στον μετριασμό των αρνητικών επιπτώσεων της αυξημένης συχνότητας κυμάτων καύσωνα. Αυτό μπορεί να είναι επωφελές για τη διατήρηση συστημάτων εκτροφής που βασίζονται σε βοσκότοπους. Παρόλο που η κύρια στρατηγική μέχρι σήμερα ήταν η διασταύρωση αγελάδων Holstein με τοπικές φυλές, προτείνεται η γονιδιωματική επιλογή έτσι ώστε να επιταχυνθεί η αναπαραγωγή ζώων με ανοχή στη θερμότητα.
Επιπλέον, η αλλαγή του τόπου των κτηνοτροφικών δραστηριοτήτων αποτελεί μια τρέχουσα πρακτική που χρησιμοποιείται για την αντιμετώπιση των οικονομικών προκλήσεων παγκοσμίως. Παρόλο που υπάρχουν ελάχιστες ενδείξεις ότι η μεταφορά των δραστηριοτήτων γαλακτοπαραγωγής είναι μια εφικτή στρατηγική για τη μείωση των κινδύνων περιβαλλοντικών προκλήσεων στο Ηνωμένο Βασίλειο, η αυξημένη χρήση περιφερειών με ελάχιστη ή καθόλου πρόβλεψη για συνθήκες καύσωνα που οδηγεί σε θερμικό στρες (π.χ. Σκωτία) μπορεί να αποτελέσει ένα πρόσθετο μέτρο προσαρμογής της γαλακτοκομίας του Ηνωμένου Βασιλείου, ανάλογα με τη διαθεσιμότητα βοσκοτόπων στις περιοχές αυτές.
Στο τέλος αυτού του αιώνα, οι ετήσιες απώλειες εισοδήματος που σχετίζονται με το θερμικό στρες, για τις γαλακτοκομικές εκμεταλλεύσεις μέσου μεγέθους στις πιο πληγείσες περιοχές μπορεί να κυμαίνονται μεταξύ 2.000 – 6.000 λίρες στα κανονικά και 6.000 -14.000 λίρες στα ακραία έτη αντίστοιχα. Οπλισμένοι με αυτά τα στοιχεία, οι κτηνοτρόφοι μπορούν εύκολα να δημιουργήσουν οικονομικά σχέδια για την αξιολόγηση των επενδύσεων που θα πρέπει να κάνουν σε λύσεις μετριασμού των απωλειών τους, όπως φύτευση δέντρων ή εγκατάσταση συστημάτων σκίασης στους στάβλους. Είναι πιθανό ότι οι θερμότερες περιοχές του Ηνωμένου Βασιλείου θα δουν μείωση του αριθμού των βοοειδών, ίσως με αυξήσεις σε άλλες περιοχές, π.χ. πιο βόρεια ή σε υψηλότερα υψόμετρα, εάν οι μέθοδοι εκτροφής και τα συστήματα βόσκησης αλλάξουν για να γίνουν πιο ευνοϊκά για τις αγελάδες.
Συμπεράσματα
Εν κατακλείδι, οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα πλαίσιο μοντελοποίησης για να εκτιμήσουν τις πιθανές επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής στην παραγωγή γάλακτος βοοειδών γαλακτοπαραγωγής σε βοσκότοπους, χρησιμοποιώντας ως παράδειγμα το Ηνωμένο Βασίλειο.
Υπολόγισαν σχετικά χαμηλή ετήσια απώλεια γάλακτος (Annual Milk Loss per cow- AML, kg/cow/y) η οποία μπορεί να μετριαστεί με την εφαρμογή σύγχρονων πρακτικών για την ανακούφιση των αγελάδων σε βοσκότοπους από το θερμικό στρες. Ωστόσο, εντόπισαν συγκεκριμένες περιοχές ιδιαίτερης σημασίας για τη σημερινή γαλακτοπαραγωγή, όπου η AML προβλέπεται να φθάσει το 17% της τρέχουσας ετήσιας απόδοσης γάλακτος σε ακραία έτη λόγω της αυξημένης συχνότητας, της διάρκειας και της σοβαρότητας των κυμάτων θερμότητας.
Δρ. Ανδρέας Φώσκολος
Είναι απόφοιτος του ΤΕΙ Λάρισας (τμήμα Ζωικής Παραγωγής). Πραγματοποίησε τις μεταπτυχιακές του σπουδές στο Πανεπιστήμιο Wageningen της Ολλανδίας, με υποτροφία από το ΙΚΥ, και την διδακτορική του διατριβή την εκπόνησε στο Universidad Autonoma de Barcelona της Ισπανίας υπό την επίβλεψη του καθηγητή Sergio Calsamiglia. Στην συνέχεια εργάστηκε στο Πανεπιστήμιο Cornel των ΗΠΑ, ως μετα-διδακτορικός ερευνητής, στην ερευνητική ομάδα του καθηγητή Michael Van Amburgh και στο Πανεπιστήμιο Aberystwyth του Ηνωμένου Βασιλείου ως ερευνητής. Από τον Οκτώβριο του 2019 είναι Επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας (τμήμα Ζωικής Παραγωγής) και διευθυντής του εργαστηρίου Ζωοτεχνίας-Εκτροφής μηρυκαστικών Ζώων.
Η ερευνητική του εργασία εστιάζει στην εκτροφή μηρυκαστικών, και ιδιαίτερα στην ολιστική διαχείριση των εκτροφών με έμφαση στην διατροφή και την μείωση της περιβαλλοντικής επιβάρυνσης. Είναι συντονιστής του έργου CowficieNcy (http://www.cowficiency.org/), χρηματοδοτούμενου από το Horizon2020, που περιλαμβάνει την εφαρμογή του ολιστικού συστήματος διατροφής αγελάδων γαλακτοπαραγωγής για την μείωση της νιτρορύπανσης. Επίσης, είναι επιστημονικός υπεύθυνος σε 5 έργα και κάθε έτος διοργανώνει την Ημερίδα Εκτροφής Μηρυκαστικών Ζώων στην Λάρισα (http://ruminantworkshop.as.uth.gr/).
Κεντρική φωτογραφία: Αγελαδοτροφική εκμετάλλευση στο Lapford Wood στη νοτιοδυτική Αγγλία. Η περιοχή, όπως κι ολόκληρη η νότια Αγγλία απειλείται από την κλιματική αλλαγή κι αναμένονται σημαντικές απώλειες γάλακτος προς τα τέλη του τρέχοντα αιώνα. © Derek Harper / Creative Commons Licence.