Глобальный анализ уязвимости сельскохозяйственных животных к изменению климата
Бразильские исследователи разработали новаторскую глобальную методологию для прогнозирования физиологических реакций стад различных видов сельскохозяйственных животных на последствия изменения климата в период с 2050 по 2100 год.
Если к 2050 году будет достигнут рост средней температуры на 2°C, критические ситуации для сельского хозяйства, здоровья животных и человека станут более частыми и интенсивными. Результаты исследования важны для формирования государственной политики и частных инициатив, направленных на сохранение производства и продовольственной безопасности.
Ключевые выводы исследования
- Мелкие жвачные (овцы, козы) в Северном полушарии будут сильнее страдать от изменения климата, чем те же животные в Южном полушарии. Прогнозируется увеличение частоты дыхания у животных на севере в среднем до 68% по сравнению с южными.
- Среди жвачных в тропиках молочное скотоводство на юге будет наиболее уязвимо к тепловому стрессу, тогда как козы и мясной скот окажутся более устойчивыми благодаря фенотипической пластичности — способности изменять физические характеристики в зависимости от условий среды без изменения генетического кода.
- Среди животных Южного полушария несушки и перепела признаны наиболее восприимчивыми к тепловому стрессу. К 2100 году прогнозируется увеличение числа дыхательных движений в минуту до 40%.
Исследование опубликовано в Environmental Impact Assessment Review.
Методология
Ученые использовали 12 баз данных из Бразилии, Италии и Испании. Работа включала:
- Стандартизацию биологических, продуктивных и экологических данных.
- Оценку адаптивных реакций и идентификацию фенотипических биомаркеров с помощью факторного анализа и множественной регрессии.
- Разработку интеллектуальных моделей с использованием машинного обучения и многомерного анализа.
- Проекцию климатических сценариев по модели IPCC-RCP 4.5 (консервативный сценарий) совместно с ООН.
Анализировались адаптивные реакции у овец, коз, молочного и мясного скота, свиней, кур и перепелов. Исследователи подчеркивают, что гематологические переменные (анализ крови) — более важные биомаркеры адаптации к температуре, чем морфология шерстного покрова.
Парадокс и необходимость действий
ООН прогнозирует рост населения до 10 млрд человек к 2050 году, при этом 8.2% населения голодало в 2024 году. Цепочка производства продуктов питания ответственна за 31% глобальных выбросов парниковых газов.
Изменение климата (рост температур, экстремальные погодные явления) усложняет достижение Целей устойчивого развития (SDGs). Данное исследование дает научную основу для создания более устойчивых систем животноводства.
Молочный скот и птица уже сейчас испытывают немедленное влияние на производственный цикл. Ученые подчеркивают необходимость:
- Выведения устойчивых и адаптивных пород.
- Создания контролируемых условий содержания.
- Интеграции генетики, государственной политики и устойчивых инноваций в глобальном масштабе.
Ограничения и дальнейшие шаги
В исследовании отмечены сложности:
- Разрозненность и малый размер выборок в национальных базах данных.
- Разные методологии сбора данных.
- Отсутствие данных по животным в полностью закрытых системах содержания (распространены в Китае и США).
- Лишь ректальная температура и частота дыхания были общими переменными во всех 12 базах.
Следующий шаг — сбор данных по птице и свиньям разных пород по всей Бразилии для создания базы, позволяющей прогнозировать их адаптацию. Необходимы дальнейшие исследования связи между терморегуляторными реакциями и продуктивностью.