El cambio climático y el búfalo de agua

Introducción El búfalo (Bubalus bubalis) es un importante participante en la producción de leche, carne y la industria de pieles en muchos países poco industrializados. La población mundial de búfalos se estima en 166,4 millones repartidos en 129 países de todo el mundo (FAO, 2000, 2001). De estos, 161,4 millones se encuentran en Asia (97,2%), […]
Introducción

El búfalo (Bubalus bubalis) es un importante participante en la producción de leche, carne y la industria de pieles en muchos países poco industrializados. La población mundial de búfalos se estima en 166,4 millones repartidos en 129 países de todo el mundo (FAO, 2000, 2001). De estos, 161,4 millones se encuentran en Asia (97,2%), 3,6 millones en África (2,2%), 1,4 millones en América del Sur y 0,3 millones en Europa (0,2%) (Ingawale y Dhoble, 2004). Los búfalos son particularmente capaces de convertir alimentos fibrosos de mala calidad en leche y carne (FAO, 2000). Tradicionalmente, la carne de búfalo se originó a partir de animales de desecho viejos, cuyo propósito es la agricultura donde se utilizan apara arar la tierra o transportar productos agroalimentarios (Nanda y Nakao, 2003) y como consecuencia de su avanzada edad no son aptos ni califican para proporcionar carne suprema, debido a ello se entiende porque en éstos países se dice que la calidad de la carne de búfalo es baja. Sin embargo, si se sacrifican a pesos corporales similares a los del ganado doméstico del género Bos (Reses), la composición de la canal y la calidad de la carne son comparables (Irurueta et al., 2008; Kandeepan et al., 2009a).

Comprender el impacto y consecuencias del cambio climático a nivel local es importante para agricultores y ganaderos de los países en desarrollo porque su subsistencia depende en gran medida de la producción agrícola y pecuaria que es sensible al clima (Thornton, 2010). Los efectos del cambio climático en los sistemas de producción ganadera plantean graves riesgos para la seguridad alimentaria mundial, su efecto sobre los cultivos y los sistemas de producción animal han sido más negativos que positivos (Porter et al., 2014), lo que lleva a que en climas cálidos y secos el ganado se vea abatido y en desventaja (FAO, 2015).

Por ello en el presente documento comentaremos sobre el efecto de temperaturas elevadas en la respuesta al estrés calórico en los búfalos de agua. El estrés es una reacción refleja de los animales en ambientes hostiles y causa consecuencias desfavorables que van desde la incomodidad hasta la muerte. El cambio climático es una de las principales amenazas para la supervivencia de varias especies, ecosistemas y la sostenibilidad de los sistemas de producción ganadera en todo el mundo, especialmente en los países tropicales y templados.

El objetivo del presente artículo es resaltar aspectos relacionados con las altas temperaturas y como el búfalo de agua puede responder a estos estresores sin afectar o reducir su nivel de confort y comprometer su nivel productividad y estado de salud.

El búfalo de agua y las temperaturas extremas

El Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) informó que la temperatura de la tierra se ha incrementado en 0.2 ° C por década y también predijo que la temperatura promedio global de la superficie aumentaría a 1.4-5.8 ° C para 2100. También se indicó que principalmente los países en desarrollo tienden a ser más vulnerables a los eventos climáticos extremos, ya que dependen en gran medida de sectores sensibles al clima como la agricultura y la silvicultura. Recientemente, Silanikove y Koluman (2015) también pronosticaron la gravedad del problema del estrés por calor como un problema creciente en un futuro cercano debido a la progresión del calentamiento global.

Según el Quinto Informe de Evaluación del IPCC (AR5), el cambio climático exacerba sus impactos negativos en la producción, en particular en algunos países tropicales en desarrollo (Porter et al., 2014; Escarcha et al., 2018).

Comprender el impacto y consecuencias del cambio climático a nivel local es importante para agricultores y ganaderos de los países en desarrollo porque su subsistencia depende en gran medida de la producción agrícola y pecuaria que es sensible al clima (Thornton, 2010). El papel que desempeña la agricultura en sus sistemas socioeconómicos es muy complejo (Morton, 2007), los efectos directos y el comportamiento de los animales en respuesta a ese cambio en diferentes regiones del mundo han sido documentados en la literatura (Nardone et al., 2010; Thornton & Herrero, 2014; Weindl et al., 2015; Rojas-Downing et al., 2017; Thornton et al., 2009; Musemwa et al., 2012).

Está por verse, la importancia del búfalo de agua para los pequeños productores y el supuesto de que pueden soportar el cambio climático mejor que los cultivos, ya que zonas tropicales húmedas donde hoy padecen de escasez o exceso de agua, los animales deberán habituarse y enfrentar estos ajustes. La percepción y experiencia de los bufaleros es fundamental para elegir cuales son los ajustes que se deben hacer en las instalaciones, rotación de potreros y otras medidas o estrategias para favorecer la habituación de los animales (Escarcha et al., 2018). La cría de animales en los países en desarrollo es particularmente sensible a los cambios en el clima, ya que es altamente dependiente de los pastos y los residuos de cultivos para el forraje. La actitud y las intenciones de los ganaderos de adoptar medidas de adaptación están más determinados por sus percepciones del cambio climático y el riesgo climático que por los patrones climáticos reales (Weber, 2010; Bohensky et al., 2016; Nguyen et al., 2016), las percepciones de riesgo climático pueden servir como predictores de futuras estrategias y opciones de adaptación (Mercado, 2016; Mase et al., 2017).

El búfalo de agua (Bubalus bubalis), a pesar de ser un animal rústico, no está exento de los efectos desfavorables y modificaciones al ambiente, de hecho no es un mamífero eficiente en el control de su temperatura corporal. El búfalo es un mamífero cuyo cuerpo absorbe una gran cantidad de radiación solar debido a su escaso pelo y piel oscura, lo que lo hace susceptible al estrés térmico, poseen un sistema de enfriamiento evaporativo poco eficiente puesto que su sudoración es escasa (Marai y Haeeb, 2009). Se ha intentado en búfalos Murrah, controlar el ambiente para reducir el estrés calórico con uso de ventiladores y enfriamiento por aspersión. Si deseas conocer más al respecto revisa el estudio de Aarif, y Aggarwal, (2016).

Los búfalos de agua, pasan la mayor parte del tiempo dedicado al descanso y dedicaba a revolcarse. Sin duda éste es un comportamiento específico de los búfalos; sin embargo, hay datos limitados sobre la expresión de esta actividad. Cuando los búfalos tienen acceso libre al agua, que es a menudo el caso en condiciones extensivas; el agua puede estar disponible en forma de estanques, charcas, pantanos o pozas, donde pasan una gran parte del tiempo tendidos allí para propósitos de termorregulación y protección y posiblemente para el control contra los ectoparásitos y moscas (Bracke, 2011; Napolitano et al., 2013; Napolitano et al., 2018; Berdugo et al., 2018).

El problema de estrés calórico en búfalos es que reduce el nivel de confort y ocasiona cambios drásticos en algunas funciones biológicas tales como: reducción de ingesta y utilización del alimento, metabolismo del agua, proteínas, balance de energía, minerales, reacciones enzimáticas, secreciones hormonales, y metabolitos sanguíneos. Estas alteraciones tienen como resultado disminución de crecimiento, producción y reproducción (Nagarcenkar y Sethi, 1981; Marai et al., 2006; Napolitano et al., 2018; Berdugo et al., 2018).

Los búfalos están siendo considerados el animal del futuro, y han sido muy útiles como animales de doble o triple propósito, carne, leche y animal de trabajo. Por estas cualidades, los búfalos de agua están sustituyendo a la ganadería de leche y carne en los trópicos húmedos. Ello ha provocado que varios de los manejos productivos realizados en los ranchos de búfalos se hayan adoptado de los desarrollados en ganado de leche y carne para Bos taurus e indicus. La incorporación de los búfalos de agua a unidades productivas ha permitido el desarrollo de estudios relacionados con nutrición, reproducción natural o in vitro (Singh et al., 2000) o inclusive en determinar las condiciones de alojamiento (De Rosa, et al., 2009a), genética y producción láctea. Así también aspectos relacionada a los métodos y manejo de la búfala en la sala de ordeña (Borghese, et al., 2007). Por lo anteriormente mencionado, es importante seguir estudiando los efectos adversos del cambio climático no solo en la ganadería bufalina, sino también en la ganadería en general y en donde los animales tengan todos los elementos de confort posibles para mejorar su productividad.

Mecanismos fisiológicos para hacer frente al calor

La alta o baja temperatura ambiental produce en el organismo del búfalo, un aumento de la pérdida de calor por evaporación a través de la piel, la vaporización respiratoria y un aumento en el metabolismo, respectivamente. Los mecanismos fisiológicos para hacerle frente al fenómeno incluyen una mayor vasodilatación con un mayor flujo de sangre a la superficie de la piel, sudoración y una frecuencia respiratoria más rápida. La disminución de la ingesta de nutrientes y de materia seca, la tasa metabólica reducida, el transporte y redistribución del agua y electrolitos desbalanceados son procesos fisometabólicos originados y a consecuencia directa del estrés por calor (Marai y Haeeb, 2010; Berdugo-Gutiérrez et al., 2018).

Los animales mantienen su equilibrio térmico mediante el control vasomotor regulando la cantidad de sangre que fluye a través de los vasos de la piel mediante la vasodilatación o la vasoconstricción. El calor puede disminuir el tono vasoconstrictor a través de un aumento en la temperatura del sistema nervioso central (SNC) o el reflejo de los termorreceptores de la piel y otras partes del cuerpo. La vasodilatación local de la piel también puede ocurrir como resultado directo del calor en los vasos sanguíneos, o puede deberse a la presencia (en la piel) de la bradiquinina, una potente sustancia vasodilatadora que se libera de las glándulas sudoríparas activadas (Andersson y Jonasson, 1992).

A temperatura y humedad normales, aproximadamente el 25% del calor producido en mamíferos en reposo se pierde por la evaporación del agua de la piel y las vías respiratorias. La evaporación del agua es un medio eficaz para enfriar el cuerpo. Los mecanismos de sudoración y jadeo ofrecen formas muy eficientes de aumentar la pérdida de calor por evaporación (Andersson y Jonasson, 1992). Las glándulas sudoríparas apocrinas (en muchos animales domésticos) se desarrollan a partir de los folículos pilosos, no reciben suministro de nervios, pero son sensibles a la epinefrina transportada en el torrente sanguíneo y son importantes para la pérdida de calor por evaporación.

La respiración rápida (polipnea) en muchas especies, y el jadeo en otras, son provocadas por la carga de calor. El jadeo es respirar a una mayor frecuencia y con el hocico abierto y puede iniciar como respuesta a una temperatura ambiental elevada antes que aumente la temperatura de la sangre que abastece al cerebro, o puede ser inducido a una temperatura externa constante por un aumento en la temperatura corporal o por el calentamiento local del hipotálamo anterior (Andersson y Jonasson, 1992). Si desea conocer más al respecto de la termorregulación revisar a: Lizarralde et al. (2000). Alteraciones de la termorregulación. Revista: Emergencias 2000;12:192-207.

La termorregulación en animales homeotermos se basa en respuestas fisiológicas y de comportamiento. Sin embargo, en situaciones de gran estrés, dichas respuestas varían en intensidad y duración de acuerdo a la genética del animal y factores ambientales (Das, 1999). Debido a la poca información existente sobre la temperatura superficial ante estrés térmico en búfalos Murrah, Das y colaboradores (1999), llevaron a cabo un estudio en que se contemplaba a terneras búfalo (7 a 9 meses de edad y con pesos entre 165 y 200 Kg) alojados en un potrero abierto para la exposición directa a la luz solar, con agua ad libitum y forraje verde como alimento. Se les tomó la temperatura rectal, respiración por minuto y cambios de temperatura superficial (frente, pabellón auricular, cuello, región dorso-medial, grupa y miembros), durante un día (24 horas) en intervalos de seis horas, dos veces en el mes de junio. De igual forma se estimó el calor almacenado sobre los cambios en la temperatura rectal y de la piel.

Como resultados de éste estudio se encontraron variaciones estadísticamente significativas en las respuestas fisiológicas y la temperatura de superficie corporal durante las 24 horas, y donde la temperatura rectal aumentaba a medida que se incrementaba la temperatura del ambiente y la radiación.

El aumento en la temperatura superficial produjo mayor almacenamiento de calor en las terneras búfalas. Dicho almacenamiento de calor se evidencia por un aumento en la temperatura corporal de las bucerras, así mismo se observaron mecanismos asociados con la hipertermia (Bianca, 1968; Das et al., 1999).

Exponer a las búfalas jóvenes a la radiación directa de 11:00 a 16:00 horas durante el verano, resulto en lengua protruida, espumeo por salivación excesiva y jadeo; todos ellos signos de hipertermia debido al estrés calórico. Es preciso enfatizar que en el proceso de termorregulación, la pérdida de calor en la piel generalmente ocurre por radiación, convección y evaporación (Chaiyabutr, 1993). En el caso del búfalo las glándulas sudoríparas de la piel tienen un bajo suministro de sangre (Hafez y cols. 1955, Nair y Benzamin, 1963), tienen solo un tercio de glándulas sudoríparas por unidad de piel y presentan el doble de la epidermis en contraste con el ganado vacuno (Hafez et al. 1955, Badreldin y Ghany, 1952). Sumado a esto, el pigmento negro de la piel de búfalo favorecen la absorción del calor y producen pérdidas de calor por convección y radiación desproporcionadas durante la exposición a la radiación solar (Chaiyabutr, 1993).

Los resultados muestran como los bucerros están en desventaja cuando se exponen a altas temperaturas y esto los predispone a hipertermia; es necesario proveerles áreas de descanso con sombreaderos naturales o artificiales así como charcas que les permita enlodarse con el objetivo de que reduzcan el estrés por calor y se incremente el tiempo de confort durante el verano en zonas de trópico seco y húmedo.

Conclusiones Finales

Los búfalos de agua (Bubalus bubalis) son grandes rumiantes que juegan un rol importante en las vidas de millones de seres humanos como fuente de leche, carne, energía de tiro, transporte y abono tanto en ranchos como fincas de varios países en desarrollo de Asia, incluida la India. La resistencia a las enfermedades, la capacidad de adaptarse a diversas condiciones climáticas, la mayor digestibilidad de los pastos de baja calidad, el crecimiento más rápido y el aumento de peso corporal en los búfalos muestra su versatilidad y capacidad para contribuir positivamente a la producción ganadera sostenible (Naveena y Kiran, 2014).

La respuesta fisiológica del ternero búfalo para adaptarse a su medio queda evidenciado en el artículo de Das y colaboradores (1999).

La exposición a temperaturas elevadas genera cambios drásticos en aspectos esenciales para un buen funcionamiento fisiológico, por dicha razón, es necesario conocer a fondo cada proceso o mecanismo que pude ayudar a regular las respuestas corporales y evitar acciones que pongan en riesgo, tanto la producción como la salud del búfalo.

El búfalo de agua es un animal semiacuático y posiblemente una de las especies de bovinos tropicales más importantes, especialmente en zonas cálidas donde abundan los ríos, charcas y pantanos; tiende a pasar la parte más calurosa del día parcialmente sumergido en pantanos naturales o en charcas hechas por sí mismo.

Comprender las características fisiológicas de una especie altamente productora, destaca la posibilidad de examinar y mediar estímulos de distinto origen (ambiental, biológico, físico, etc.) que pueden afectar de forma drástica procesos importantes en el cuerpo de un animal.

Dr. Fabio Napolitano: Scuola di Scienze Agrarie, Forestali, Alimentari ed Ambientali, Università degli Studi della Basilicata, Potenza, Italy. Es autor de 107 artículos científicos indexados con 1596 citas y un índice H de 24 (Scopus, 5 de mayo de 2018). Editor en Jefe de la revista “Journal of Buffalo Science” Lifescience Global, Canadá.

Dr. Daniel Mota Rojas: Neurofisiología del estrés y bienestar de los animales domésticos y silvestres. Universidad Autónoma Metropolitana (UAM). México. Consejo editorial (Editorial Board Member) de la revista “Journal of Buffalo Science” Lifescience Global, Canadá. dmota100@yahoo.com.mx

Dr. Jesús Alfredo Berdugo-Gutiérrez: Latin American Center for the Study of Buffalo, Colombia. BIOGEM-Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín.

MVZ. Cynthia Susana González López: Grupo selecto de MVZ´s y Posgrado. Área de Neurofisiología del estrés y bienestar de los animales domésticos y silvestres. UAM. México.

MVZ. Nancy José Pérez: Grupo selecto de estudiantes de MVZ y Posgrado. Área de Neurofisiología del estrés y bienestar de los animales domésticos y silvestres. UAM.

MVZ. José Nava Adame: Grupo selecto de MVZ´s y Posgrado. Área de Neurofisiología del estrés y bienestar de los animales domésticos y silvestres. UAM. México.

Dra. Isabel Guerrero-Legarreta: Departamento de Biotecnología, Profesora Emérita. Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa. México.

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