Приучение коров к туалету может помочь в борьбе с изменением климата

Ответ на вопрос, можно ли и нужно ли приучать крупный рогатый скот к туалету, — да. Это может помочь решить проблемы загрязнения воды и изменения климата. Моча коров богата азотом, что создает ряд экологических проблем.

При содержании коров преимущественно на открытом воздухе (как в Новой Зеландии и Австралии) азот из мочи разлагается в почве, образуя два проблемных вещества: нитрат и закись азота (N₂O).

• Нитрат с участков, загрязненных мочой, просачивается в озера, реки и водоносные горизонты, загрязняя воду и способствуя чрезмерному росту сорняков и водорослей.
• Закись азота — долгоживущий парниковый газ, чья способность удерживать тепло в 300 раз превышает аналогичный показатель у углекислого газа. На нее приходится около 12% выбросов парниковых газов Новой Зеландии, и значительная часть — из сельскохозяйственного сектора.

При содержании коров преимущественно в хлевах (как в Европе и Северной Америке) при смешивании азота из мочи с фекалиями на полу образуется другой загрязняющий газ — аммиак.

Захват и обработка части мочи могла бы утилизировать содержащийся в ней азот и снизить воздействие на окружающую среду.

Тренировка (без подгузников)

В исследовательском проекте, финансируемом Фондом Фольксвагена, ученые применили принципы поведенческой психологии для обучения телят мочеиспусканию в определенном месте — «туалете» (загон-лоток).

Поведение, за которым следует вознаграждение («подкрепление»), с большей вероятностью повторится. Этот подход, известный как «обратное формирование цепочки», использовался аналогично приучению детей к горшку.

1. Сначала телят помещали в загон-лоток и поощряли лакомством за мочеиспускание там, формируя восприятие этого места как идеального для справления нужды.
2. Затем телят размещали в проходе снаружи и снова поощряли за вход в загон и мочеиспускание в нем. Если мочеиспускание начиналось в проходе, его прерывали легкой неприятной струей воды.

После оптимизации тренировки семь из восьми обученных телят научились пользоваться туалетом. Они обучались примерно так же быстро, как дети: большинство освоило весь набор навыков в течение 15 дней тренировки и 20–25 мочеиспусканий.

Исследование, опубликованное в журнале Current Biology, показало два ранее неизвестных факта:

• Крупный рогатый скот может научиться контролировать свой рефлекс мочеиспускания (подходить к загону, когда готов).
• Скот будет учиться сдерживать мочеиспускание до попадания в нужное место, если за это будет вознаграждение.

Следующие этапы

Исследование является доказательством концепции. Однако для масштабирования метода требуются решения двух задач:

1. Автоматизация: необходимо разработать способ автоматического обнаружения мочеиспускания в загоне и выдачи вознаграждения без вмешательства человека (например, с помощью электронного сенсора).
2. Оптимизация размещения: необходимо определить оптимальное расположение и количество туалетных загонов, особенно в странах с пастбищным содержанием скота. Будущие исследования должны показать, как далеко животные готовы пройти к загону, и как лучше применять методику в разных условиях содержания.

Чем больше мочи удастся захватить, тем меньше придется сокращать поголовье скота для достижения целей по выбросам и тем меньше это скажется на доступности молока, масла, сыра и мяса.