Espacios Climáticos y Acantilados: Un Nuevo Modelo de Balances Termodinámicos y de Masa Bovina
Autores: Porter, Warren P.; Bertz, Alexa E.; Mathewson, Paul D.; Solorzano, Luis C.; Dudley, Peter N.; Bonazza, Riccardo; Gebremedhin, Kifle G.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Espacios Climáticos y Acantilados: Un Nuevo Modelo de Balances Termodinámicos y de Masa Bovina
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Zootecnia
Palabras clave
Efectos
Cambio climático
Animales
Capacidad reproductiva
Mapeador de Nicho Lácteo
Producción de leche
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Los efectos del cambio climático en los animales se suelen ver en términos de supervivencia y bienestar. En este estudio, ampliamos esa perspectiva para incluir los impactos climáticos en la capacidad reproductiva. No solo hay espacios climáticos para la función diaria, sino acantilados climáticos que representan fracasos reproductivos ante el calentamiento climático. Este enfoque alternativo sugiere que los desafíos del calentamiento climático pueden ser más inmediatos y profundos de lo que se imaginaba inicialmente. Esta investigación describe un modelo mecanicista de vanguardia, Dairy Niche Mapper (DNM), y pruebas de validación independientes. Donde faltan datos de prueba, los resultados calculados son consistentes con las respuestas esperadas. Las simulaciones de las condiciones de la cámara metabólica revelan los impactos locales en estado estacionario de las variables climáticas y animales sobre la capacidad de producción de leche, la tasa metabólica, el consumo de alimentos y las necesidades de agua. Las simulaciones de un índice de temperatura y humedad (THI) muestran las fortalezas y limitaciones de ese enfoque. Cálculos de mayor escala temporal y espacial aplicados en las mitades occidental y oriental del hemisferio norte identifican los impactos actuales y futuros del cambio climático mensual en la producción potencial de leche, las necesidades de alimento y agua en vacas lecheras de diferentes tamaños. Dairy Niche Mapper (DNM) se desarrolló a partir de un modelo microclimático-animal mecanicista ampliamente probado, Niche Mapper (NM). DNM proporciona una comprensión cuantitativa mejorada de las complejas interacciones no lineales de la variación climática y los efectos de las propiedades de los bovinos lecheros en la producción actual y futura de leche, así como en las necesidades de alimento y agua para operaciones lecheras de pastoreo y confinamiento. Las salidas de DNM incluyen tiempos de actividad factibles, producción de leche y necesidades de agua y alimento de vacas Holstein de diferentes tamaños en dietas de alto grano (alimentación en confinamiento) frente a dietas de alto forraje (alimentación en pastoreo) en tres latitudes norteñas arbitrarias: 12 grados, 30 grados y 60 grados, para América del Norte y Central y para Asia. Estas tres latitudes abarcan los actuales entornos de producción bovina del hemisferio norte y posibles ubicaciones de producción futura. Los mayores impactos del cambio climático se producirán en las bajas elevaciones de las regiones tropicales y subtropicales. Las regiones globales por encima de 30 grados y por debajo de 60 grados de latitud con lluvias confiables serán las menos afectadas por los niveles proyectados actuales de cambio climático. Este trabajo proporciona la base para el diseño computacional de animales para guiar el desarrollo agrícola a través de programas de cría, ingeniería genética y opciones de gestión, incluyendo la ubicación o la manipulación de otras variables ambientales y animales relevantes.
Descripción
Los efectos del cambio climático en los animales se suelen ver en términos de supervivencia y bienestar. En este estudio, ampliamos esa perspectiva para incluir los impactos climáticos en la capacidad reproductiva. No solo hay espacios climáticos para la función diaria, sino acantilados climáticos que representan fracasos reproductivos ante el calentamiento climático. Este enfoque alternativo sugiere que los desafíos del calentamiento climático pueden ser más inmediatos y profundos de lo que se imaginaba inicialmente. Esta investigación describe un modelo mecanicista de vanguardia, Dairy Niche Mapper (DNM), y pruebas de validación independientes. Donde faltan datos de prueba, los resultados calculados son consistentes con las respuestas esperadas. Las simulaciones de las condiciones de la cámara metabólica revelan los impactos locales en estado estacionario de las variables climáticas y animales sobre la capacidad de producción de leche, la tasa metabólica, el consumo de alimentos y las necesidades de agua. Las simulaciones de un índice de temperatura y humedad (THI) muestran las fortalezas y limitaciones de ese enfoque. Cálculos de mayor escala temporal y espacial aplicados en las mitades occidental y oriental del hemisferio norte identifican los impactos actuales y futuros del cambio climático mensual en la producción potencial de leche, las necesidades de alimento y agua en vacas lecheras de diferentes tamaños. Dairy Niche Mapper (DNM) se desarrolló a partir de un modelo microclimático-animal mecanicista ampliamente probado, Niche Mapper (NM). DNM proporciona una comprensión cuantitativa mejorada de las complejas interacciones no lineales de la variación climática y los efectos de las propiedades de los bovinos lecheros en la producción actual y futura de leche, así como en las necesidades de alimento y agua para operaciones lecheras de pastoreo y confinamiento. Las salidas de DNM incluyen tiempos de actividad factibles, producción de leche y necesidades de agua y alimento de vacas Holstein de diferentes tamaños en dietas de alto grano (alimentación en confinamiento) frente a dietas de alto forraje (alimentación en pastoreo) en tres latitudes norteñas arbitrarias: 12 grados, 30 grados y 60 grados, para América del Norte y Central y para Asia. Estas tres latitudes abarcan los actuales entornos de producción bovina del hemisferio norte y posibles ubicaciones de producción futura. Los mayores impactos del cambio climático se producirán en las bajas elevaciones de las regiones tropicales y subtropicales. Las regiones globales por encima de 30 grados y por debajo de 60 grados de latitud con lluvias confiables serán las menos afectadas por los niveles proyectados actuales de cambio climático. Este trabajo proporciona la base para el diseño computacional de animales para guiar el desarrollo agrícola a través de programas de cría, ingeniería genética y opciones de gestión, incluyendo la ubicación o la manipulación de otras variables ambientales y animales relevantes.