Глобальные лесные пожары и их влияние на молочных коров

Зарубежный опыт

Новое исследование, проведенное учеными из Университета Айдахо, показало, что воздействие лесных пожаров снижает производство молока и угнетает иммунную систему молочных коров.

Лесные пожары становятся более интенсивными и частыми, опустошая экосистемы по всему миру. В условиях глобального изменения климата необходимость снижения риска лесных пожаров становится все важнее. В отчете ООН сделан вывод, что угроза разрушительных пожаров во всем мире в ближайшие десятилетия возрастет. В США, согласно данным Агентства по охране окружающей среды, лесные пожары особенно распространены в западных регионах, где содержится более 2 млн голов дойных коров, дающих свыше 25% от валового производства молока в стране. Последние данные ЕС показывают, что в этом году пожары в его странах затронули почти 660 000 га. В конце августа глава МЧС России сообщил, что всего с начала года на территории РФ возникло более 10 тыс. очагов лесных пожаров, а площадь, пройденная огнем, составила свыше 3 млн га.

При пожарах с дымом выделяются мелкие твердые взвешенные частицы (PM2,5), загрязняющие воздух. Считается, что они способствуют заболеваемости людей, вызывая воспаление, однако воздействие на молочный скот изучено очень слабо.

Ученые оценили, как действие твердых частиц, образующихся в результате лесных пожаров (PM2,5), само по себе или при дополнительном повышении индекса температуры и влажности (Temperature Humidity Index, THI, ИТВ), действует на синтез молока и иммунную систему молочных коров. Исследование проводилось в 2020 г. в Университете Айдахо на фоне лесных пожаров на северо-западе тихоокеанского побережья США (с июля по сентябрь). Коровы содержались по беспривязной системе в загонах на открытом воздухе, воздействие PM2,5 рассматривалось при соблюдении обоих следующих условий:

• среднесуточная (24 часа) концентрация PM2,5 превысила 35 мкг/м3;
• карты лесных пожаров и PM2.5 AirNow-Tech Navigator в сочетании с картированием траекторий воздушных масс HYSPLIT показали, что воздушные массы перемещаются из районов с активными лесными пожарами к месту исследования.

Опыт продемонстрировал, что изменения в химическом и гематологическом составе крови, связанные с совместным увеличением THI и PM2,5, способствуют нарушению регуляции врожденного иммунитета, повышают восприимчивость к болезням и вероятность падежа. Уровни эозинофилов и базофилов при совместном повышении THI и PM2,5 возрастали, а концентрации эритроцитов и гемоглобина снижались. Эозинофилы и базофилы связаны с аллергической реакцией в организме, это позволяет предположить, что PM2,5 вызывают у молочных коров реакцию аллергического типа. “Низкие число эритроцитов и концентрация гемоглобина могут быть связаны с повышенным гемолизом из-за стресса или токсичности взвеси. Поскольку гемоглобин участвует в транспортировке кислорода и углекислого газа кровью, при снижении его уровня уменьшается оксигенация тканей”, — отмечают исследователи. “В нашем опыте у коров наблюдался повышенный уровень CO2 в крови после воздействия PM2,5 от лесных пожаров. Это может быть результатом медленного поверхностного дыхания, повышенного образования СО2, альвеолярной гиповентиляции и указывает на первичную компенсацию метаболического алкалоза или респираторного ацидоза. Также более высокий уровень CO2 в крови могут быть связан и с повышенной концентрацией углекислого газа в атмосфере из-за пожаров”, — добавили они.

Результаты исследования показали, что вдыхание частиц PM2.5 (независимо от ИТВ) ухудшает синтез молока, возможно, из-за изменений в системном обмене макронутриентов. Исследователи заявили: “Наши данные показывают, что, независимо от ИТВ, вдыхание PM2,5 снижает суточную продуктивность молочных коров в среднем на 1,2 кг/гол. в сут. на каждые 100 мкг/м3 увеличения PM2,5, причем не только на день воздействия, но и до 7 дней после. Белковомолочность снижалась на 0,14% при увеличении содержания PM2,5 на каждые 100 мкг/м3 в день воздействия. Жирномолочность и выход лактозы также снижались при одновременном повышении ИТВ и PM2,5. Механизмы воздействия PM2,5 на удой и состав молока пока четко не выяснены, но могут быть связаны с нарушением физиологических процессов в молочной железе, клеточного обмена, работы эндокринной системы, как это ранее продемонстрировано в отношении токсического действия других химических соединений на различных тканях”.

“Поскольку засуха и жара год за годом продолжаются, а выбросы парниковых газов не снижаются, мы ожидаем увеличения числа лесных пожаров в ближайшие годы, особенно в связи с удлинением продолжительности пожароопасных сезонов”, — заявили эксперты по климату из Фонда защиты окружающей среды (EDF).

По материалам М. Ведзерая.

Перевела А. Романенко.