Jak nauczyć krowę korzystać z nocnika? Szybko!

Nadmiar odchodów wydalanych przez bydło jest kłopotem nie tylko dla rolników. Stanowi także poważne zagrożenie dla środowiska i klimatu. Aby temu zaradzić, naukowcy posunęli się do nietypowego rozwiązania – postanowili nauczyć krowy korzystać z nocnika!

Czytaj dalej

nauki przyrodnicze

o co chodzi?

Zazwyczaj pierwszą rzeczą kojarzącą się nam z krowami jest ich mleko. Coraz częściej jednak mówi się nie o produkowanym przez nie pysznym napoju, a o negatywnych dla klimatu skutkach, jakie wiążą się z ich hodowlą, na przykład wycinaniu lasów pod miejsca na pastwiska, odchodach zawierających amoniak i inne związki azotu, wydzielanym do atmosfery metanie, który powstaje w żołądkach tych przeżuwaczy. 

Naukowcy i inżynierowie cały czas pracują nad nowymi technologiami, które pomogłyby nam pokonać te problemy. Jednym takim dość zaskakującym rozwiązaniem jest nauczenie krów… podstaw „nocnikowania’’. 

Ile piją krowy?

Aby łatwiej strawić zjedzony pokarm oraz podzielić się z nami mlekiem, te łaciate stworzenia muszą dużo pić. I mam na myśli naprawdę masę wody – każda z nich wypija ponad sto litrów dziennie! Cała ta ilość musi gdzieś się podziać. Dlatego też oprócz ciągłego skubania trawy krowy także dużo siusiają. Oddają od 18 do nawet 30 litrów moczu dziennie. 

Część z tego wchłaniana jest do gleby, jednak ani ona, ani rosnąca na niej roślinność nie jest w stanie poradzić sobie z resztą tego płynu. Mocz zawiera azot, który po zmieszaniu z kałem i przejściu przez szereg reakcji przekształca się w amoniak – związek dość problematyczny dla środowiska. Jego nadmiar gromadzi się w ziemi, gdzie zachodzące następnie procesy przemieniają go z czasem do postaci podtlenku azotu. Związek ten należy do gazów cieplarnianych, a do tego zanieczyszcza pobliską glebę oraz płynącą w okolicy wodę. 

Z czego wynika problem z odchodami krów?

Wszystkie te procesy mają negatywny wpływ na środowisko i w mniejszym lub większym stopniu przyczyniają się do globalnego ocieplenia. Aby temu zaradzić i jednocześnie uchronić mućki przed złą sławą, zespół naukowców z Niemiec oraz Uniwersytetu w Auckland w Nowej Zelandii wpadł na dość nietuzinkowy pomysł, aby nauczyć cielaki załatwiania się do nocnika. Zupełnie tak jak małe dzieci. 

No, może nie do takiego typowego nocnika, a do specjalnego pomieszczenia, idea jednak pozostała taka sama. Krowy miałyby załatwiać się do konkretnego miejsca, dzięki czemu można by gromadzić ich odchody u samego „źródła”, aby następnie utylizować je w bardziej przyjazny dla środowiska sposób. Wbrew pozorom nie są one całkowicie bezużyteczne. Wszystkie te resztki są bogate w składniki odżywcze, czasem wykorzystywane jako nawóz. Kłopotem nie są więc odchody same w sobie. Problem stanowi tylko ich zbyt duża ilość.

Cielaki sikają do nocnika

Co ciekawe, w przeszłości podejmowano już kilka prób nauczenia bydła „korzystania z toalety”. Część zwierząt preferuje bowiem załatwianie się w specjalnych i tylko do tego przeznaczonych miejscach. Jednak w przypadku bydła wszelkie próby kończyły się klapą – aż do czasu nocnikowej rewolucji. Swój program nauki naukowcy nazwali treningiem ,,MooLoo’’ (nie pytajcie dlaczego). 

Badacze chcieli w nim podejść do krów trochę tak jak robią to rodzice wobec swoich maluchów. W miejsce ludzkiego nocnika stworzyli więc jego odpowiednik: specjalny boks o zielonych ścianach i zielonej podłodze zrobionej z gąbki. Toaletowe pomieszczenie musiało się wyróżniać – inaczej traktowane byłoby przez zwierzęta identycznie jak pozostała część stodoły. 

Podczas tego eksperymentu naukowcy zastosowali metodę warunkowania instrumentalnego. Jest to taki rodzaj uczenia się, w którym zaczynamy kojarzyć konkretne zachowanie z jego konsekwencją. Jeśli będzie ona dla nas nieprzyjemna, skojarzymy ją jako karę, przez którą niechętnie będziemy zachowywać się w przyszłości w dany sposób. Jeśli jednak będzie ona dla nas przyjemną nagrodą, to te konkretne zachowanie będziemy powtarzać coraz częściej. 

I tutaj nasze krówki są tego świetnym przykładem. Za każdym razem, gdy po umieszczeniu w boksie cielaczki poprawnie załatwiły się w tym „nocniku”, natychmiastowo nagradzano je słodkim płynem z melasy lub rozdrobnionym jęczmieniem. Jeśli jednak po wstępnym szkoleniu krowy oddawały mocz poza toaletą MooLoo, stosowano delikatny odstraszacz. Początkowo miał nim być nieprzyjemny dźwięk odtwarzany w dousznych krowich słuchawkach, jednak cielaczki zupełnie go ignorowały. Jako małą karę naukowcy postanowili więc wykorzystać plusk zimnej wody. 

Okazało się to znacznie skuteczniejszym rozwiązaniem (a do tego na pewno praktyczniejszym, gdyż skonstruowanie zestawów specjalnych słuchawek dla wielu krowich uszek licznych stad byłoby raczej dość trudnym przedsięwzięciem). Cielaczki biorące udział w badaniu uczyły się intensywnie przez 45 minut co drugi dzień, kojarząc załatwianie się w zielonym boksie z otrzymywaną nagrodą. Jeden z autorów badania wspomniał w wywiadzie, że krowy to tak naprawdę duże łasuchy uwielbiające słodycze – nic więc dziwnego, że tak chętnie zaczęły załatwiać się w „nocniku”. Już po 10 dniach toaletowego treningu aż 11 z 16 cielaczków było w pełni „wytrenowanych”. 

Nocnikowy trening

Kolejnym wyzwaniem stojącym obecnie przed naukowcami jest zautomatyzowanie opracowanego przez nich treningu. Gdyby w przyszłości rolnicy nie musieli w żaden sposób nadzorować ani ingerować w przebieg nauki ich podopiecznych, cały proces mógłby odbywać się znacznie szybciej i przy dużo mniejszych kosztach. Jednak oprócz trudności związanych z automatyzacją pojawiają się także inne problemy. 

Część osób zwraca bowiem uwagę na sposób, w jaki przeprowadzono szkolenie. Ze względu na ograniczony czas badań cielaczkom podawano diuretyki – substancje, które powodują oddawanie większej ilości moczu. Nie wiemy więc, czy bez tych środków krówki nie chodziłyby za potrzebą rzadziej, tym samym ucząc się wolniej lub mniej skutecznie. Drugą sprawą jest właśnie kwestia… „dwójki”. Krowy szkolono tylko do siusiania, pomijając tę drugą z potrzeb. 

Są też skrajne głosy krytykujące sam pomysł ,,nocnikowania’’. Według nich nie rozwiązuje on problemu emisji metanu do atmosfery, który jak wiemy, pochodzi głównie z krowich bączków i beknięć, a nie z moczu. Jednak nie da się ani wytrenować, ani zakazać uwalniania gazów tym zwierzętom. Nie chcemy przecież, żeby nam pękły! 

Co na to naukowcy?

Autorzy badania mają jednak nieco inne zdanie. Zgadzają się, że amoniak z krowiego moczu nie przyczynia się bezpośrednio do kryzysu klimatycznego. To przemiany, jakim podlega on po wycieknięciu do gleby, zmieniają go w znacznie bardziej szkodliwą substancję. Jak to się dzieje? 

Wszystko przez mikroby znajdujące się w ziemi, które przekształcają go w podtlenek azotu – jeden z najbardziej znaczących gazów cieplarnianych, obok metanu, dwutlenku węgla i pary wodnej. Sam amoniak także niesie negatywne skutki dla środowiska: jego nadmiar może zanieczyszczać wody i zakwaszać gleby. 

Niestety zdecydowana większość jego emisji pochodzi z rolnictwa, w tym z hodowli bydła. Dlatego też twórcy treningu MooLoo bronią swojego pomysłu. Według ich wstępnych obliczeń emisje amoniaku dałoby się zredukować o ponad połowę, gdyby 80% krowiego moczu było zbierane z obory, zamiast trafiać do gleby. Możliwe stałoby się wtedy oczyszczenie tych odchodów, a przy okazji odzyskanie części z jego składników. Pierwiastki takie jak fosfor czy azot mogłyby zostać wykorzystane do produkcji na przykład nawozów. 

Przed twórcami ,,nocnikowego’’ treningu wciąż długa droga, jednak są oni pełni nadziei. Według badaczy wiele osób nie docenia zdolności, jakimi obdarzone są przez naturę krowy. Skoro potrafią nauczyć się tak skomplikowanego zadania, jakim jest rozpoznanie własnych potrzeb i odpowiednia reakcja na nie w celu uzyskania nagrody, to kto wie, czym jeszcze nas te zwierzęta zaskoczą.


Tutaj znajdziesz film z treningu

Opublikowano w dziale nauki przyrodnicze dnia 21 gru 2021

Podobał Ci się ten artykuł?
Żródła

Bornstein, S. (2021) No bull: Scientists potty train cows to use 'MooLoo', pobrano z:   https://abcnews.go.com/Weird/wireStory/bull-scientists-potty-train-cows-mooloo-79991165 (Dnia: 26.09.2021). 

Dirksen, N. i in. (2021) Learned control of urinary reflexes in cattle to help reduce greenhouse gas emissions. Current Biology, doi: 10.1016/j.cub.2021.07.011.

Kardaś, M. (2015) Mit: Krowy emitują więcej gazów cieplarnianych niż transport. Pobrano z: https://naukaoklimacie.pl/fakty-i-mity/mit-krowy-emituja-wiecej-gazow-cieplarnianych-niz-transport-117/ (Dnia: 28.09.2021).

Temming, M. (2021) Potty-trained cattle could help reduce pollution. Pobrano z: https://www.sciencenews.org/article/cow-cattle-pee-potty-training-bathroom-pollution-ammonia (Dnia: 28.09.2021).

Zdjęcie: Basile Morin - Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=102422871