或是的二次影響,造成數量或品質的下降。動物寄生蟲和媒介傳播疾病也比以前到達更遠的所在,而在牲畜的數據品質通常會優於對人類病原體傳播的研究。
畜牧業所產生的溫室氣體排放佔整體農業排放的大部分,並耗用約30%的農業淡水用量,但僅提供全球卡路里攝入量的18%。產自動物的食品在滿足人類蛋白質需求方面發揮較大作用,但僅有39%的佔比,其餘部分由農作物提供。並且除大規模部署環境科技等外,該路徑還假設產自動物來源的食品,相對於現在的全球飲食,要佔有更低的作用。因此有人呼籲在全球許多地方逐步取消目前提供給畜牧業的補貼,並且計劃包括有對牲畜總頭數的限制,如大幅減少一些擁有大量動物的國家的現有頭數(如愛爾蘭等國家)。然而要徹底結束人類對肉類和/或動物產品的消費,在目前不被認為是個現實的目標,因此任何涉及氣候變化調適的綜合計劃,特別是氣候變化對農業的當前和未來影響,還必須把牲畜列入考慮。
對健康的影響
熱壓力
不同畜養動物的影響。這些地方的牲畜也也將受益於溫暖的冬天。
也會受損,導致它們更易受到各種感染。研究人員迄今所使用估計熱壓力的定義並不一致,且當前模擬的牲畜電腦模型與實驗數據的相關性仍有限。值得注意的是由於像家牛這樣的牲畜一天中大部分時間都是躺臥狀態,因此完整的熱壓力估計也需將地面溫度列入,但第一個將此列入考慮的電腦模型直到2021年才出現,而且仍傾向於系統性地將體溫高估,且將呼吸率低估。
一地,牲畜於2003年因熱壓力所造成的經濟損失就已達到16.9至23.6億美元,其分佈也反映出對當代適應措施有效性的不同結果。一些評論認為美國是最不容易受到氣候變化而造成牲畜負面影響,繼而產生糧食安全影響的國家,但就其牲畜的暴露程度和社會對曝露的敏感性而言,美國於此的脆弱性排名卻處於中間位置,雖然就美國的國內生產毛額(GDP)和發展狀況,該國應該擁有世界上最高的調適能力。日本和歐洲國家於此則有較低的脆弱性。
雖然蒙古國的牲畜受氣候變化影響的程度與美國牲畜並無太大區別,但遊牧業在蒙古國社會中的重要性及其有限的調適能力而讓其被列為世界上最脆弱的國家之一。牲畜在撒哈拉以南非洲國家社會中具有甚高的重要性,當地普遍遭受高暴露、低調適能力和高敏感性的影響,這些因素在東非國家尤其嚴重,在最嚴重的情景(SSP5-8.5)下,到2050年,因為某些地方的熱壓力已變得難以忍受,能夠養活牲畜的淨土地面積將會減少(高置信度)。兩者的供應量或是品質不足時,都會導致家畜生長和繁殖效率下降,特別是與其他壓力因素結合發生時,最壞的情況下,可能會增加牲畜因飢餓而造成的死亡率。這種下降主要是對於本來已夠溫暖國家的負面影響,而氣候涼爽國家的農業預計將從暖化中受益。但這不包括可用水量變化的影響,無論對於苜蓿和葦狀羊茅等牧草物種,還是對於農作物,這可能比變暖更為重要。一些研究顯示透過灌溉可讓農作物與氣候"脫鉤",因為如此做更不容易受到極端天氣事件的影響,但這種做法的可行性顯然受到地區整體的限制,特別是一旦升溫達到2°C (3.6°F) 或3°C (5.4°F) 的時候會更為明顯。
雖然氣候變化平均而言會增加降水量,但會具更大的區域可變性,僅這種可變性會對"牲畜的生育力、死亡率和畜群恢復產生不利影響,而降低牲畜飼養者的韌性"。許多地方的乾旱將會加劇,而影響到農作物和牧地。例如在地中海地區,飼料產量於乾旱年份已下降達52.8%。但同時二氧化碳施肥效應也會導致植物所含的營養價值下降,有些草料在某些條件下(即在秋季,其營養成分已經很差時)可能會對牲畜變得毫無價值。在混合大草原環境做兩種試驗,把白天實驗性局部升溫達到1.5°C (2.7°F) 和夜間升溫3°C (5.4°F) ,與將二氧化碳濃度提高到600百萬分比(ppm,比2023年的420ppm高出近50%),前者所產生的影響相對較小。實驗的大草原上有96%的牧草主要來自六個品種,其生產力提高達38%,主要是由於二氧化碳水平的增加,但它們對牲畜的營養價值也因此下降達13%,因為可食用的組織減少,變得更難消化。.暖化和缺水也會影響到營養價值,有時甚至會發生協同效應。例如大黍是熱帶地區的重要草料植物,這種植物為分別應對缺水和氣候變暖,成分中已增添更多不可食用的木質素(前者條件下增加43%,後者條件下增加25%)。木質素含量在同時應對兩種壓力源時的增加量最少(+17%),但二氧化碳濃度升高會進一步降低其營養價值,縱然在植物少受到水分壓力的情況下也是如此。於熱帶地區的另一種重要草料物種筆花豆屬中也觀察到類似的反應,這種植物會變得隨著變暖而分佈更廣,但需要利用灌溉以避免所含營養價值大幅損失。
如果氣溫於2050年升高2°C (3.6°F),則預計現有牲畜的7-10%將因飼料供應不足而損失,價值達10-130億美元。但這種做法僅會承擔小部分的氣候變化成本,將純粹遊牧系統改為作物-畜牧混合系統可將全球農業的氣候變化成本從3%降低到0.3%,而將這些純遊牧系統的一半作轉換,也可將成本降低到0.8%。全面轉變也可將熱帶地區於未來的森林砍伐面積的損失減少7,600萬公頃。
病原體和寄生蟲
氣候引起的熱壓力可直接降低家畜對所有疾病的免疫力,如果流行病控制措施沒顯著改善,目前被認為是20年才發生一次的藍舌病疫情,但到本世紀中葉,除最樂觀估計的暖化情景外,將會變成五到七年發生一次。預計東非牲畜發生裂谷熱疫情的頻率也會增加。
氣候變化對鉤端螺旋體病的影響更為複雜:只要洪水風險增加,這種疫病的爆發就可能會惡化,病媒宿主舌蠅屬似乎已失去棲息地,因此受到影響的區域比以前更小。
駱駝
山羊與駱駝一樣,比家牛更能抵抗乾旱。在衣索比亞東南部,一些放牧家牛的牧民已轉向飼養山羊和駱駝。
牛
所做的研究發現,每日平均氣溫為20–25°C (68–77°F) 會讓每頭乳的日產量減少0.2公斤,當氣溫到25–30°C (77–86°F),損失會增至0.54公斤。。於潮濕熱帶氣候環境所做的研究描述更呈線性的關係,每單位熱壓力會導致產量減少2.13%。在集約化養殖系統中,嚴重熱壓力發生期間每頭乳牛的日產乳量會下降1.8公斤。在有機養殖系統中,熱壓力對牛奶產量的影響有限,但牛奶品質受到嚴重影響,脂肪和蛋白質含量降低。在中國,7月(一年中最熱的月份)每頭乳牛的日產乳量已比平均值低0.7至4公斤,到2070年,由於氣候變化,每日每頭牛乳產量會降低50%。一些研究人員認為中國和西非已有記錄的乳製品生產停滯可歸因於熱壓力的持續升高。在最壞的情況下,熱浪可能導致大規模死亡:1995年7月,美國中部之中的熱浪導致4,000多頭牛死亡,1999年,內布拉斯加州東北部的熱浪導致5,000多頭牛死亡。研究顯示婆羅門牛及其雜交品種比普通牛品種更能抵抗熱壓力,但人們認為不太可能以更快的速度培育出更耐熱的牛品種來跟上預期變暖。雄性和雌性家牛的繁殖能力都會因熱壓力而受損。對雄性而言,嚴重的高溫會影響精子發生和儲存的精子。精子可能需要長達八週的時間才能再次恢復活力。對於雌性而言,熱壓力會對受孕率產生負面影響,因為其黃體會受到損害,繼而損害卵巢功能和卵母細胞品質。即使在受孕後,由於子宮內膜功能和子宮血流量下降,妊娠至足月的可能性也較小,導致胚胎死亡率增加和早期胎兒流產。遭受熱壓力的牛也表現出白蛋白分泌和肝臟酵素活性降低。這是由於肝臟加速分解脂肪組織,導致溶小體儲積症的緣故。且已知乳腺炎在夏季更會普遍發生,因此預計這種情況會隨著氣候的持續變化而惡化。微小扇頭蜱是種主要寄生於牛的蜱蟲,一旦於秋季和冬季升溫約2–2.75°C (3.60–4.95°F),它們將會在目前的溫帶國家定居。另一方面,隨著氣候變暖,預計褐胃蠕蟲(在牛隻中的流行率將會大幅降低。
到2017年,已有報導稱由於炎熱季節較長而造成損失,尼泊爾農民飼養的牛隻數量已減少。由於降水量有較大變率,因此難以預測,這是公認的氣候變化對水循環的影響的其中一種,後來在美國其他地區以及全球建立了類似的減少飼養頭數的調適模式。於2022年有看法,認為年降水量每增加一毫米,熱帶國家的牛肉產量就會增加2.1%,溫帶國家的牛肉產量會減少1.9%。但暖化的影響要大得多,在SSP3-7.0情景(顯著暖化和極少調適措施)下,每升高1°C(1.8°F)將導致全球牛肉產量減少9.7%,主要是因為它對熱帶和貧窮國家的影響。在有能力承擔調適措施的國家,產量將下降約4%,而在無力承擔的國家,產量將下降27%。迄今為止只發現有一些例外情況:例如由於氣候驅動的降雨變化,阿根廷東部和南部將變得更適合養牛,但可能需要轉向飼養瘤牛,以盡量降低變暖的影響.
馬科動物
、198克的和45克的鉀。這使得它能容易地擴散到全身,並形成泡沫狀,而非滴落形式。這種適應是為補償馬匹較低的身體表面積與質量比,但會讓馬匹更難被動式散發熱量。長時間暴露在非常熱和/或潮濕的條件下會導致、中暑或腦損傷等後果,如果不採取冷水降溫等方式處理,可能最終會導致死亡。此外,大約10%與馬匹運輸相關的事故都是由於熱壓力所造成。這些問題預計將來會變得更嚴重。
病毒性疾病造成的死亡率接近90%,而騾子的死亡率為50%。名為的蠓是非洲馬病的主要媒介,預計氣候變化將會強化其傳播。由於未來暖化將擴大宿主的地理範圍,人畜共通的從狐蝠屬宿主向馬的外溢也可能會增加。據估計,在"中度"(RCP4.5)和"高度"( RCP8.5)氣候變化情景下,受威脅的馬匹數量將分別增加110,000和165,000,即增加175%和260%。
山羊與綿羊
的綿羊牧場(攝於2019年)。]]
山羊與綿羊通常被統稱為小型反芻動物,且會放在一起研究。已知羊類受氣候變化的影響比牛小,在衣索比亞東南部,一些放牛的牧民已經轉向飼養山羊和駱駝。
即便如此,伊朗於2007年-2008年發生的乾旱已導致該國綿羊數量減少近400萬隻 - 從2007年的5,380萬隻減少到2008年的5,000萬隻,而山羊數量則從2007年的2,550萬減少到2008年的2,230萬隻。一些研究人員預計氣候變化將推動基因選擇,培育出更能適應高溫和乾旱的綿羊品種。值得注意的是適應熱的綿羊可以是生產羊毛品種,也可以是一般(非用於生產羊毛)品種,雖然人們普遍認為一般品種會更能抵抗熱壓力。
由於未來氣候變暖,冬季變得更加溫和,預計寄生性蠕蟲捻轉血矛線蟲和將更易在小型反芻動物中傳播(但在某些地方,夏季的氣溫比這些蠕蟲喜愛的溫度更高,會將這種影響抵銷)。
豬
的養豬場。(攝於2020年)]]
對於豬來說,熱壓力的影響會根據其年齡和體型而有變化。平均體重為30公斤,生長中的仔豬在可耐受高達24°C (75°F) 的溫度,超過後才會感受到熱壓力,但在其長大到約120公斤(被認為適於屠宰)後,它們的耐受溫度降為僅20°C (68°F)。
後續發表的一篇論文將多項適應措施的影響列入研究。安裝是解決熱壓力的最有效干預措施,可將其降低90%至100%。另外兩種冷卻系統也顯示顯著的效果:由濕纖維素製成的墊可將熱壓力降低74%至92%,但此設備也有增加濕球溫度壓力的風險,因為其必然會濕潤空氣。將此類墊與結合使用可消除此問題,但也會增加成本,並將系統的效率降低至61%至86%。這幾種干預措施都被認為能夠完全緩衝至少未來三十年氣候變化對熱壓力的影響,但安裝則需要大量的初期投資,而且它們在商業可行性的影響尚不清楚。其他干預措施被認為無法完全緩衝變暖的影響,但相較之下也更便宜、更簡單。其中包括將通風能力加倍,讓豬白天休息,晚上天氣涼爽時再餵食:這樣的10小時輪班所需的設施只會用到人工照明,且主要改為夜間輪班工作。同樣的,將每個設施所飼養的生豬減少絕對是最簡單的干預措施,但有效性性最低,且必然會降低盈利能力。據了解,每日平均溫度約為33°C (91°F) 會干擾肉雞和蛋雞的飼養,並降低其免疫反應,而導致體重減輕/產蛋量減少或沙門氏菌屬感染、皮膚炎或腦膜炎發生率增加等結果。持續的熱壓力會導致組織發生氧化壓力,宰殺後的白肉中維生素E、葉黃素和玉米黃素等重要化合物的含量較低,但葡萄糖和膽固醇含量卻會增加。多項研究顯示於飼料中補充鉻可幫助緩解這些問題,因為鉻具有抗氧化特性,特別是與鋅或酢漿草屬等草藥結合使用。[由於這些原因,白藜蘆醇是另一種流行用於家禽的抗氧化劑。雖然補充效果有限,但比降溫改善或簡單將飼養數目減少的干預措施便宜得多,因此仍然很受歡迎。雖然大多數關於家禽熱壓力和膳食補充劑的文獻都集中在雞身上,但在日本鵪鶉也發現類似的結果,當其於熱壓力下吃得少,體重增加少,生育能力下降,供孵化的蛋品質較差,似乎也可經由礦物質補充而有所改善。
估計美國家禽業在2003年左右,因熱壓力造成的損失高達1.65億美元。
馴鹿
到2010年代中期,北極原住民已觀測到馴鹿繁殖數目減少,能夠越冬的數目減少,因為氣溫升高有利於昆蟲叮咬,並導致更強烈和持久的昆蟲群體攻擊。它們也變得更容易受到此類昆蟲傳播寄生蟲的影響,且隨著北極變得更暖而更容易受到入侵物種的影響,預計它們將受到其歷史上從未遇到過的害蟲和病原體的侵襲。
飼養活動產生的溫室氣體排放
本節摘自#Livestock。
畜牧業和畜牧業相關活動(例如砍伐森林和使用燃料日益密集的耕作方式)導致超過18%的人為溫室氣體排放,包括:
*佔全球二氧化碳排放量的9%
*佔全球甲烷排放量的35-40%(主要來自腸道發酵與其糞便)
*佔全球一氧化二氮排放量的64%(主要是由於使用化學肥料的結果。針對生命週期評估研究所做的統合分析,發現來自反芻動物的肉比其他肉類或素食蛋白質來源具有更高的碳當量足跡。每年全球綿羊和山羊等小型反芻動物排放的溫室氣體約為4.75億噸(二氧化碳當量),約佔世界農業部門排放量的6.5%。動物(主要是反芻動物)產生的甲烷估計佔全球甲烷產量的15-20%。關於使用各種海藻物種(特別是)作為助於減少反芻動物甲烷產生的食品添加劑,研究工作仍在進行中。
全球的畜牧業用地佔所有農業用地的70%,即地球陸地表面的30%。
參見
- 氣候變化經濟分析
- 氣候變化對農業的影響
參考文獻
氣候變化效應
氣候變遷與農業
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