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2006年7月,持续一个月的连续三位数高温炙烤加利福尼亚州,导致超过25,000头牛死亡,并减少了该地区的乳制品产量。通常每天生产600万升牛奶的蓝多湖奶油公司,每天减少了150万升牛奶。据专家估计,高温总共造成了价值10亿美元的乳制品短缺。
极端天气事件和更高的平均气温预计会随着全球变暖而增加,这对美国和国外的牲畜生产商来说是个坏消息。变暖将减少许多地区的草、灌木和其他饲料,并且还会直接影响奶牛的生理机能。内布拉斯加大学林肯分校的特里·马德解释说,乳制品生产在20至22摄氏度之间的凉爽温度下是最佳的。“每高于这个温度一度,”他说,“我们的生产力就会下降大约2%。”
马德是众多研究气候变化对牲畜的潜在影响以及生产者如何缓解这些影响的科学家之一。他说,尽管气候模型尚未得出关于美国中西部地区未来一个世纪的平均气温会上升2摄氏度还是5摄氏度的结论,但奶牛的物理原理非常简单。“它们有新陈代谢和消化产生的热量,然后它们必须应对环境因素,”他解释说,“它们如何抵消增加的热量?它们会少吃。”进食量的下降会导致产量下降,无论是肉、牛奶还是皮毛。它们在较温暖的月份也往往受孕率较低。“这只是生理机能,”马德说。
在即将出版的期刊《气候变化》中,马德和他的同事将他的奶牛模型与气候模型相结合,以估计在气候变暖的二氧化碳加倍和三倍的情况下,中西部地区沿三条南北向断面线的牛奶产量。研究人员得出的结论是,美国夏季的牛奶产量将下降16%至30%,约为正常夏季下降的两倍。供应量的下降可能导致牛奶价格上涨,某些地区的供应商还需要使用电风扇来保持动物设施的凉爽。
其他研究人员一直在研究利用热带国家牲畜的遗传多样性,培育出既能耐热又能产出大量牛奶的品种。问题是,美国的荷斯坦奶牛每年可以生产多达8,000升的牛奶,而巴西低地品种虽然抗蜱虫和耐热,但每年仅生产1,000多升牛奶。
美国农业部位于马里兰州贝尔茨维尔的牛功能基因组学实验室的柯蒂斯·范·塔塞尔一直在与圣地亚哥的Illumina公司合作,构建基因芯片,以帮助研究人员快速组装奶牛的血统并分析牛奶产量与环境因素的关系。在本周发表在《公共科学图书馆·综合》上的一篇文章中,范·塔塞尔与澳大利亚研究人员合作,研究了他们国家的62,343头荷斯坦奶牛,以确定表明奶牛的乳制品生产对温度和它们获得的饲料量有多敏感的遗传标记。“在澳大利亚,”范·塔塞尔解释说,“气候变化的敏感性高于美国,特别是因为他们在过去几年中经历了干旱。”
范·塔塞尔和他的合著者估计,通过选择具有低温度敏感性基因的种牛,他们可以保持牛奶产量几乎恒定,大约每天18公斤,因为温度有效地从大约华氏60度增加到90度。相比之下,选择对温度更敏感的种牛会导致在相同的温度范围内牛奶产量下降20%。
尽管美国全国牛奶生产者联合会(NMPF)可能从所有这些研究中获益,但他们对政府限制该行业的温室气体排放量并不特别热衷。在关于众议院6月份通过的气候法案的声明中,该组织写道,“只要农业不是受限制的行业,NMPF就支持总量管制和交易的概念。”
另一方面,该行业已发誓到2020年自愿将其碳足迹减少25%。而且在过去60年中,乳制品行业为了追求经济效率,已经将其碳足迹减少了41%。根据6月份发表在《动物科学杂志》上的一项研究,今天的乳制品生产者仅使用1944年生产相同数量牛奶所用土地的10%、饲料的23%和水的35%。
但最大的问题是,该行业在下一个世纪会做出什么样的改变。马德说,巴西的一些研究人员非常担心气候变化,他们建议该国将目光投向山羊奶。“这是一个牵强的概念!”他笑着说。“行业会发生变化,但我们牛群中仍然有我们可以选择的动物。”