View source for Effects of climate change on livestock/ja

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{{for/ja|畜産活動の気候変動への寄与|:en:Greenhouse gas emissions from agriculture}}
[[File:Godber_2014_livestock_impacts_map.jpg|thumb|upright=1.4|放牧家畜への気候変動の悪影響に最も脆弱とされる国と最も脆弱でない国の地図]]
[[File:Lacetera_2018_climate_livestock_diagram.jpeg|thumb|upright=1.4|right|畜産業への[[:en:Effects of climate change|気候変動の影響]]の多面的な側面]]
'''気候変動が畜産業に与える影響'''には、数多くの相互関連する要素がある。この活動は、[[:en:Greenhouse gas emissions from agriculture#Livestock|温室効果ガス排出]]により人為的な[[:en:climate change|気候変動]]に大きく影響を受け、かつその実質的な要因でもある。2011年時点で、約4億人が何らかの形で畜産業に依存して生計を立てている。この分野の商業的価値は1[[:en:trillion|兆]]ドル近くと推定される。人間による食肉や畜産物の消費を完全に終了することは現在現実的な目標とは考えられていないため、[[:en:effects of climate change|気候変動の影響]]への包括的な[[:en:climate change adaptation|適応]]では畜産業も考慮しなければならない。

[[:en:livestock production|畜産業]]への観察された悪影響には、最も寒冷な国々を除くすべての地域における[[:en:heat stress|熱ストレス]]の増加が含まれる。これは[[:en:heatwave|熱波]]時の大量の動物死亡と、[[milk|牛乳]]などの製品の量や品質の低下、[[:en:lameness|跛行]]などの症状への脆弱性の増大、さらには[[reproduction/ja|繁殖]]機能の低下などの致死に至らない影響の両方を引き起こす。もう一つの影響は、干ばつや[[:en:CO2 fertilization effect|CO2施肥効果]]の二次的影響による[[animal feed/ja|動物用飼料]]の量や品質の低下に関するものである。飼料栽培の困難により、世界の畜産頭数は今世紀半ばまでに7-10%減少する可能性がある。動物の[[:en:parasite|寄生虫]]や[[:en:vector-borne disease|媒介動物感染症]]も以前より広範囲に拡散しており、これを示すデータは人間の病原体の拡散への影響を推定するために使用されるものよりも頻繁に優れた品質を示している。

現在家畜を支えている地域の中には、今世紀末の高い温暖化においても「極度の熱ストレス」を回避すると予想される場所もあるが、他の地域では今世紀半ばという早い時期に適さなくなる可能性がある。一般的に、[[:en:sub-Saharan Africa|サハラ以南アフリカ]]は、畜産業への気候変動の影響による[[food security/ja|食料安全保障]]への打撃に最も脆弱な地域と考えられている。これらの国々の1億8千万人以上が、今世紀半ば頃に[[:en:rangelands|牧草地]]の適性の大幅な低下を経験すると予想されるためである。一方、日本、米国、ヨーロッパ諸国は最も脆弱でないと考えられている。これは、各国への気候の直接的影響の結果であると同時に、[[:en:human development index|人間開発指数]]やその他の[[:en:community resilience|国家回復力]]の測定値における既存の差異、および国民の食事における[[:en:pastoralism|牧畜]]の重要性の大きな違いの産物でもある。

畜産業における気候変動への適応策の提案には、畜舎での冷却システムの改善や動物用飼料の変更などがあるが、これらはしばしば費用がかかり、効果も限定的である。同時に、畜産業は[[:en:greenhouse gas emissions from agriculture|農業からの温室効果ガス排出]]の大部分を占め、農業の[[:en:fresh water|淡水]]需要の約30%を要求する一方で、世界の[[calorie/ja|カロリー]]摂取量の18%しか供給していない。動物由来の食品は人間の[[protein/ja|タンパク質]]需要の充足においてより大きな役割を果たすが、それでも供給量の39%と少数派であり、残りは作物が提供している。したがって、地球温暖化を{{convert|1.5|C-change|F-change}}や{{convert|2|C-change|F-change}}などのより低いレベルに制限する計画では、動物由来の食品が世界の食事において現在よりも低い役割を果たすと想定されている。そのため、[[:en:net zero|ネットゼロ]]移行計画には総畜産頭数の制限（アイルランドなどの国々における既に不釣り合いに大きな家畜数の削減を含む）が含まれ、世界の多くの場所で現在畜産業者に提供されている[[:en:subsidies|補助金]]の段階的廃止を求める声もある。

==家畜の熱ストレス{{Anchor|Heat stress in livestock}}==
===世界規模での増加予測===
[[File:Lallo_2018_Jamaica_livestock_THI.png|thumb|地球規模の気候変動の激化により、ジャマイカの農場動物における温熱指数がさらに大幅に上昇する。高い温熱指数は熱ストレスの広く使用される指標の一つである。]]

一般的に、家畜にとって好ましい周囲温度範囲は{{convert|10|and|30|C}}の間である。気候変動により世界の寒冷地域に住む人間の全体的な温熱快適性が向上すると予想されるのと同様に、それらの地域の家畜も暖かい冬から恩恵を受けるであろう。しかし、世界全体では、夏季の気温上昇やより頻繁で激しい[[:en:heatwave|熱波]]が明らかに負の効果をもたらし、家畜の[[:en:heat stress|熱ストレス]]リスクを大幅に増加させる。最高排出量で最大の温暖化を想定した[[:en:climate change scenario|気候変動シナリオ]]である[[:en:Shared Socioeconomic Pathways|SSP5-8.5]]の下では、「低緯度地域の牛、羊、山羊、豚、家禽は、高温多湿による極度のストレスを年間72-136日多く受ける」ことになる。

[[:en:Caribbean|カリブ海]]地域を代表すると考えられる[[:en:Jamaica|ジャマイカ]]では、採卵鶏を除くすべての家畜動物が現在の気候において既に「極度に深刻な」熱ストレスにさらされており、豚は夏季と初秋の5ヶ月間少なくとも1日1回これにさらされる一方、[[ruminant/ja|反芻動物]]と[[broiler/ja|ブロイラー]]は冬季のみ極度に深刻な熱ストレスへの毎日の曝露を''回避''している。{{convert|1.5|C-change|F-change}}の地球温暖化でも、「極度に深刻な」熱ストレスが[[ruminant/ja|反芻動物]]と[[broiler/ja|ブロイラー]]にとって''日常的な''出来事になると予測されている。{{convert|2|C-change|F-change}}では、それはより長い期間感じられ、広範囲な冷却システムがカリブ海における畜産業に必要となる可能性が高い。{{convert|2.5|C-change|F-change}}では、採卵鶏のみが冬季の「極度に深刻な」熱ストレスへの毎日の曝露を避けることになる。

熱ストレスと畜産業の研究は歴史的に牛に焦点を当ててきた。牛はしばしば屋外で飼育されるため、気候の変化に直接さらされるからである。一方、2006年頃でも、世界の豚肉生産の50%強と家禽生産の70%は、完全に閉鎖された建物内で飼育される動物に由来しており、絶対数は豚では3-3.5倍、[[layer hen/ja|採卵鶏]]では2-2.4倍、[[broiler/ja|ブロイラー]]では4.4-5倍に増加すると予想されていた。歴史的に、これらの条件下の家畜は、[[:en:ventilation (architecture)|換気]]システムが気候を制御し余剰熱を除去する断熱された建物に住んでいるため、屋外地域の動物よりも温暖化に対して脆弱でないと考えられていた。しかし、歴史的により涼しい[[:en:midlatitude|中緯度]]地域では、夏季でも室内温度が既に屋外温度より高く、増加した暖房がこれらのシステムの仕様を超えるにつれて、閉鎖された動物は屋外で飼育される動物よりも熱に対して脆弱になる。

===熱ストレスの健康への影響===
[[File:Lacetera_2018_heat_livestock_diagram.jpeg|thumb|left|upright=1.2|家畜動物への熱ストレスの影響]]
家畜動物の体温が正常値より{{convert|3-4|C-change|F-change}}高くなると、これは間もなく「[[heat stroke/ja|熱射病]]、熱疲労、熱性[[syncope (medicine)/ja|失神]]、[[heat cramps/ja|熱けいれん]]、そして最終的には[[organ dysfunction/ja|臓器機能不全]]」につながる。家畜の死亡率は既に年間で最も暑い月や[[:en:heatwave|熱波]]の際に高いことが知られている。例えば、[[:en:2003 European heat wave|2003年のヨーロッパ熱波]]では、[[:en:Brittany|ブルターニュ]]と[[:en:Pays-de-la-Loire|ペイ・ド・ラ・ロワール]]のフランス地域だけで数千頭の豚、家禽、ウサギが死亡した。

家畜は熱ストレスによる乳生産量の減少など、複数の致死に至らない影響を受けることもある。気温が{{convert|30|C}}を超えると、牛、羊、山羊、豚、鶏はすべて、その後の気温上昇の度に3-5%少ない飼料を摂取し始める。同時に、これらの動物は[[:en:respiratory rate|呼吸]]と[[:en:sweating|発汗]]の速度を増加させ、これらの反応の組み合わせが[[metabolic disorder/ja|代謝障害]]につながる可能性がある。例の一つは[[ketosis/ja|ケトーシス]]、すなわち動物の体が自分を維持するために脂肪蓄積を急速に[[catabolism/ja|異化]]することによって引き起こされる[[ketone/ja|ケトン]]体の急速な蓄積である。熱ストレスはまた[[antioxidant/ja|抗酸化]][[enzyme/ja|酵素]]活性の増加を引き起こし、これは酸化物質と抗酸化分子の不均衡、すなわち[[oxidative stress/ja|酸化ストレス]]として知られる状態を引き起こす可能性がある。[[chromium/ja|クロム]]などの[[antioxidant/ja|抗酸化物質]]による飼料補給は酸化ストレスに対処し、それが他の病理学的状態につながることを防ぐのに役立つが、限定的な方法でのみである。

[[immune system/ja|免疫システム]]もまた、熱ストレスを受けた動物において機能が低下することが知られており、これらの動物をさまざまな感染症により感受性の高い状態にする。同様に、家畜の[[vaccination/ja|ワクチン接種]]は熱ストレスに苦しむ際には効果が低い。これまで、熱ストレスは研究者によって一貫性のない定義を用いて推定されており、現在の畜産モデルは実験データとの相関が限定的である。しかし、これを行う最初のモデルは2021年にようやく発表され、それでも体温を系統的に過大評価し、呼吸数を過小評価する傾向がある。

===経済的影響と適応===
[[File:Schauberger_2019_heat_exchanger.png|thumb|この図は屋内飼育施設用の熱交換器の提案設計を示しており、その設置は家畜を熱ストレスから保護するのに役立つ。]]
米国だけでも、畜産業における熱ストレスによる経済的損失は2003年に既に16億9千万から23億6千万ドルと評価されており、この幅は当時の適応措置の有効性についてのさまざまな仮定を反映している。それにもかかわらず、一部のレビューでは、米国は畜産業への気候変動の負の影響による食料安全保障への衝撃に最も脆弱でない国と考えられている。畜産業の''曝露''や社会のその曝露への''感受性''の点では中程度であるが、GDP と開発状況により世界で最も高い''適応''能力を持つためである。日本とヨーロッパ諸国も同様の理由で脆弱性が低い。

一方、モンゴルの畜産業の気候変動への''曝露''はアメリカの畜産業のそれとそれほど変わらないが、モンゴル社会における[[:en:pastoralism|牧畜]]の巨大な重要性とその限定的な適応能力により、依然として世界で最も脆弱な国の一つとなっている。[[:en:sub-Saharan Africa|サハラ以南アフリカ]]の国々は一般的に高い曝露、低い適応能力、そして社会における畜産業の重要性による高い感受性に苦しんでおり、これらの要因は東アフリカ諸国で特に深刻である。これらの国では、[[:en:climate change scenario|気候変動シナリオ]]に応じて、畜産業地域の4-19%が2070年以降「有意に」多くの「危険な」熱ストレス事象に苦しむと予想されている。最も激しいシナリオである[[:en:Shared Socioeconomic Pathways|SSP5-8.5]]の下では、熱ストレスが既に一部の場所で耐え難いものとなるため、家畜を支えることができる正味の土地面積が2050年までに減少するという''高い信頼性''がある。

飲料水へのアクセスの増加、屋外で飼育される動物のためのより良い避難所の創設、既存の屋内施設における空気循環の改善など、さまざまな[[:en:climate change adaptation|気候変動適応]]措置が家畜を保護するのに役立つ。特殊な冷却システムの設置は最も資本集約的な介入であるが、将来の温暖化の影響を完全に相殺できる可能性がある。

==家畜の給餌の困難{{Anchor|Difficulties in feeding livestock}}==
===飼料と牧草への気候の影響===
[[File:Grazing_pasture,_South_Dakota,_USA_(9199).jpg|thumb|サウスダコタ州[[:en:Fall River County|フォールリバーカントリー]]における過放牧対安定牧草地]]
家畜は、牧草地から[[:en:forage|牧草]]を直接放牧させるか、トウモロコシや[[soybean/ja|大豆]]などの作物を飼料用に栽培することで給餌される。両方とも極めて重要である。大豆の大部分は飼料用に栽培され、世界の農地の3分の1が牧草に充てられ、約15億頭の牛、2億1千万頭の水牛、12億頭の羊、10億2千万頭の山羊に餌を与えている。どちらかの供給または品質が不十分であると、特に他のストレス要因と組み合わさった場合に家畜の成長と繁殖効率の低下につながり、最悪の場合、飢餓による死亡率の増加を引き起こす可能性がある。これは畜産群が既に持続不可能な規模である場合に特に深刻な問題である。例えば、[[:en:Iran|イラン]]における動物飼料要求量の3分の2は、その土地面積の約52%を占める牧草地から来るが、そのうち「中程度」または「貧弱」を上回る牧草品質を持つのは10%のみである。その結果、イランの[[:en:rangelands|牧草地]]は持続可能な能力の2倍以上を支えており、これは1999-2001年の深刻な干ばつで約80万頭の山羊と羊がイランで死亡したような悪天候年における大量死につながる。これは2007-2008年の干ばつ時の数百万頭の動物死亡によって上回られた。

気候変動は家畜動物の食料供給に複数の方法で影響を与える可能性がある。第一に、気温上昇の直接的効果は飼料栽培と牧草地の生産性の両方に影響を与えるが、その方法は様々である。地球規模では、他の条件が等しければ、{{convert|1|C-change|F-change}}の温暖化ごとに最も重要な4つの作物の収量が、コメと[[soybean/ja|大豆]]（主に動物用飼料として栽培される作物）で約3%から、小麦とトウモロコシではそれぞれ最大6%と7.4%まで減少するという確信がある。この世界的な減少は既に暖かい国々における負の影響に支配されており、涼しい国々の農業は温暖化から恩恵を受けると予想されるためである。しかし、これは水利用可能性の変化の影響を含んでおらず、これは[[alfalfa/ja|アルファルファ]]や[[tall fescue/ja|トールフェスク]]などの牧草種や作物にとって温暖化よりもはるかに重要である可能性がある。一部の研究では、[[:en:irrigation|灌漑]]による高い水利用可能性は作物を気候から「切り離し」、[[:en:extreme weather|異常気象]]事象に対してはるかに影響を受けにくくすることを示唆しているが、このアプローチの実現可能性は明らかに地域の全体的な[[:en:water security|水安全保障]]によって制限され、特に温暖化が{{convert|2|or|3|C-change|F-change}}のレベルに達した場合はそうである。
[[Image:Alfalfaoutput.png|thumb|left|重要な飼料植物であるアルファルファの世界生産]]
気候変動は平均的には[[:en:precipitation|降水量]]を増加させるが、地域的変化はより変動が激しく、変動性だけでも「動物の繁殖力、死亡率、群れの回復に悪影響を与え、畜産業者の回復力を低下させる」。 [[:en:Zimbabwe|ジンバブエ]]では、異なる[[:en:climate change scenario|気候変動シナリオ]]下での降雨の不確実性により、2070年までに20%から100%の農民が負の影響を受ける違いが生じる可能性があり、平均的な畜産収益は潜在的に6%増加する可能性があるが、最大43%も急落する可能性もある。

多くの場所で干ばつの増加が見込まれており、これは作物と牧草地の両方に影響を与える。例えば、地中海地域では、干ばつ年における牧草収量が既に52.8%減少している。干ばつはまた、人間と家畜の両方が使用する[[:en:freshwater|淡水]]源にも影響を与える可能性がある。2019年の中国南西部の干ばつは、100以上の河川と180の貯水池が干上がったため、約82万4千人と56万6千頭の家畜が深刻な[[:en:water scarcity|水不足]]を経験する原因となった。この事象は気候変動の結果として1.4-6倍起こりやすくなったと考えられている。山岳地域では、[[:en:mountain glacier|山岳氷河]]の融解も牧草地に影響を与える可能性があり、最初に土地を洪水させ、その後完全に後退する。

===大気中の{{CO2}}と畜産飼料===
飼料と牧草の豊富さは[[:en:CO2 fertilization effect|CO2施肥効果]]から大きく恩恵を受け、これは成長を促進し水利用をより効率的にして、特定の場所（すなわち米国の牧草地の多く）で干ばつの影響に対抗する可能性がある。同時に、これは植物の栄養価の低下も引き起こし、一部の牧草草は特定の条件下（すなわち栄養が既に乏しい秋季）で家畜にとって無用になる可能性がある。混合草[[prairie/ja|プレーリー]]では、日中{{convert|1.5|C-change|F-change}}、夜間{{convert|3|C-change|F-change}}の実験的局地温暖化は、同じ実験中に{{CO2}}レベルを600 [[:en:Parts per million|ppm]]（2023年の約420 ppmレベルより約50%高い）に増加させることと比較して相対的に軽微な効果を持つ。このような大草原における飼料の全体的な成長の96%は、わずか6種の植物種に由来し、{{CO2}}レベルの増加に主に反応して生産性が38%向上する。しかし、同じ理由で家畜にとっての栄養価も13%低下する。これは、食用となる組織の成長が減少し、消化しにくくなるためである。

温暖化と水不足も栄養価に影響を与え、時には相乗効果をもたらす。例えば、熱帯の重要な飼料植物である[[Guinea grass/ja|ギニアグラス]]は、水不足（+43%）と温暖化（+25%）の両方に反応して、すでに食べられない[[lignin/ja|リグニン]]をより多く獲得している。両方のストレス要因に反応した場合のリグニン含有量の増加は最小限（+17%）であるが、高濃度の{{CO2}}は、植物を水ストレスの影響を受けにくくする一方で、その栄養価をさらに低下させる。同様の反応は、熱帯のもう一つの重要な飼料種である''[[Stylosanthes/ja|Stylosanthes]] capilata''でも観察された。この種は温暖化とともに広く普及する可能性が高いが、栄養価の大幅な損失を避けるためには灌漑が必要となる可能性がある。

===家畜の栄養低下による地球規模への影響===
[[File:Weindl_2015_livestock_by_2045.jpg|thumb|二酸化炭素施肥効果の役割と適応戦略の有効性に関する様々な仮定の下での、2005年から2045年までの気候変動の一シナリオが農業コストに与える影響]]
総合すると、気候変動によって引き起こされる水不足により、''現在''の世界の牧草地の約10%が2050年にも脅威にさらされると予想されている。2100年には、''現在''の作物栽培面積と家畜飼育面積を合わせたものの30%が、最も温暖なシナリオである[[:en:Shared Socioeconomic Pathways|SSP5-8.5]]の下では気候的に不適格となる。これは、低温暖化シナリオであるSSP1-2.6の下での8%とは対照的である。ただし、どちらの数値も生産が他の地域に潜在的にシフトする可能性を考慮していない。2050年までに{{convert|2|C-change|F-change}}の温暖化が発生した場合、現在の家畜の7〜10%が主に飼料供給の不足により失われると予測されており、その損失額は100億から130億ドルに上る。

同様に、以前の研究では、2005年から2045年の間に {{convert|1.1|C-change|F-change}}の温暖化（2050年までに{{convert|2|C-change|F-change}}に達する速度に匹敵する）が発生した場合、現在の家畜管理の枠組みでは、世界の農業コストが3%（推定1450億ドル）増加し、その影響は純粋な放牧システムに集中するとされている。同時に、混合作物-家畜システムは、2013年時点で世界の牛乳供給の90%以上、反芻動物の肉の80%をすでに生産しているが、これらのシステムが負担するコストは少数にとどまる。そして、すべての純粋な家畜システムを混合作物-家畜システムに切り替えると、世界の農業コストは3%から0.3%に減少し、それらのシステムの半分を切り替えることでコストは0.8%に削減される。この完全な移行は、熱帯地域における将来予測される[[:en:deforestation|森林破壊]]を最大7600万[[:en:hectare|ha]]削減することにもなる。

==病原体と寄生虫==
{{See also/ja|Climate change and infectious diseases}}
気候による熱ストレスは家畜の全疾病に対する免疫力を直接的に低下させる一方で、気候要因は多くの家畜病原体自体の分布にも影響を与える。例えば、東アフリカにおける[[Rift Valley fever/ja|リフトバレー熱]]の流行は、干ばつ時や[[:en:El Nino|エルニーニョ]]現象発生時により激しくなることが知られている。別の例として、ヨーロッパの[[:en:helminth|蠕虫]]は現在より高緯度地域まで拡散しており、生存率の向上と繁殖能力（[[:en:fecundity|繁殖力]]）の増加を示している。ヨーロッパにおける家畜疾病と様々な農業介入の詳細な長期記録により、家畜の蠕虫負担増加における気候変動の役割を実証することは、実際には人間に影響を与える疾病への気候変動の影響を帰属させるよりも容易である。
[[File:FCO-brebis.jpg|thumb|ブルータング・ウイルスに感染した羊]]
気温上昇は、[[:en:bluetongue virus|ブルータング・ウイルス]]を媒介する[[:en:midge|ヌカカ]]の一種である[[Wikipedia:Culicoides imicola|Culicoides imicola]]にも有利に働く可能性が高い。[[Lyme disease/ja|ライム病]]や[[tick-borne encephalitis/ja|ダニ媒介性脳炎]]などの病原体を媒介する[[tick/ja|ダニ]]の[[Wikipedia:Ixodes ricinus|Ixodes ricinus]]は、将来の気候変動の程度に応じて、グレートブリテン島の家畜農場で5-7%より蔓延すると予測されている。

[[leptospirosis/ja|レプトスピラ症]]に対する気候変動の影響はより複雑である。洪水リスクが増加する地域では流行が悪化する可能性が高いが、気温上昇により東南アジア全体での総発症率は減少すると予測されており、特に高温暖化シナリオ下でその傾向が顕著である。

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== 家畜の種類別 ==

=== 水産養殖 ===
高温暖化下では、2060年以降、[[shellfish/ja|貝類]]水産養殖に適した地域が世界的に減少する。これに先立ち、アジアでは地域的な減少が起こる。[[Farmed fish/ja|養殖魚]]も他の動物と同様に熱ストレスの影響を受ける可能性があり、[[tambaqui/ja|タンバキ]]や平鼻[[bream/ja|ブリーム]]などの種では、その影響と軽減方法に関する研究がすでに行われている。

=== ラクダ ===
ラクダとヤギは、牛よりも干ばつに対する耐性が高い。[[:en:Ethiopia|エチオピア]]南東部では、一部の牛牧畜民がすでにヤギとラクダへの転換を進めている。

=== 牛 ===
[[File:Lacetera_2018_cattle_stress_diagram.jpeg|thumb|right|熱ストレスによって引き起こされる様々な病理学的症状、その多くは牛に特有のもの]]
2009年時点で、世界には12億頭の牛が存在し、そのうち約82%が[[:en:developing countries|開発途上国]]にいた。その後も総数は増加し続け、2021年の数字は15.3億頭に達した。2020年時点で、現在の東[[:en:Mediterranean|地中海]]気候では、牛は適応されていない牛舎内で年間の約半分（159日間）にわたって「軽度の」熱ストレスを経験し、「中等度の」熱ストレスは5月、6月、7月、8月、9月、10月の屋内外で感じられることが判明した。さらに、6月と8月は牛が屋外で「重度の」熱ストレスにさらされる月であり、これは屋内では中等度の熱ストレスまで軽減される。「軽度の」熱ストレスでさえ[[cow milk/ja|牛乳]]の収量を減少させる。スウェーデンでの研究では、平均日気温が{{convert|20-25|C}}の場合、1頭当たりの1日の乳量が{{convert|200|g|lb|abbr=on}}減少し、{{convert|25-30|C}}では損失が{{convert|540|g|lb|abbr=on}}に達することが判明した。

湿潤熱帯気候での研究では、より線形の関係が記述されており、熱ストレスの1単位当たり収量が2.13%減少する。[[:en:intensive farming|集約農業]]システムでは、重度の熱ストレス時に1頭当たりの1日の乳量が{{convert|1.8|kg|lb|abbr=on}}減少する。[[:en:organic farming|有機農業]]システムでは、熱ストレスが乳量に与える影響は限定的であるが、乳「品質」は大幅に低下し、脂肪と[[protein/ja|タンパク質]]含量が減少する。中国では、1頭当たりの1日の乳生産量がすでに7月（年間最暑月）に平均より{{convert|0.7|and|4|kg|lb|abbr=on}}少なく、2070年までには気候変動により最大50%（または{{convert|7.2|kg|lb|abbr=on}}）減少する可能性がある。一部の研究者は、中国と西アフリカ両地域ですでに記録されている酪農生産の停滞を、持続的な熱ストレス増加に起因するものと示唆している。

熱波も乳量を減少させ、特に熱波が4日以上続く場合に深刻な影響が生じる。この時点で牛の体温調節能力は通常枯渇し、中核体温が上昇し始める。最悪の場合、熱波は大量死を引き起こす可能性がある。1995年7月には[[:en:United States|アメリカ合衆国]]中部の熱波で4,000頭以上の牛が、1999年には[[:en:Nebraska|ネブラスカ]]州北東部の熱波で5,000頭以上の牛が死亡した。研究によると、[[Brahman cattle/ja|ブラーマン牛]]とその交雑種は通常の''bos taurus''品種よりも熱ストレスに対する耐性が高いが、予想される温暖化に追いつくのに十分な速度でさらに耐熱性の高い牛を育種することは不可能と考えられている。さらに、雄雌両方の牛の繁殖が熱ストレスによって阻害される可能性がある。雄では、重度の熱が[[spermatogenesis/ja|精子形成]]と保存された[[spermatozoa/ja|精子]]の両方に影響を与える可能性がある。精子が再び生存可能になるまでに最大8週間を要することがある。雌では、熱ストレスが[[corpus luteum/ja|黄体]]を阻害し、[[ovarian/ja|卵巣]]機能と[[oocyte/ja|卵母細胞]]の質を損なうため、[[conception (biology)/ja|受胎]]率に悪影響を与える。受胎後でも、[[endometrial/ja|子宮内膜]]機能の低下と[[uterine/ja|子宮]]血流の減少により妊娠が満期まで続かない可能性が高く、胚死亡率の増加と初期胎児死亡を引き起こす。熱ストレスを受けた牛から生まれた子牛は通常、平均以下の体重を示し、[[metabolism/ja|代謝]]の永続的変化により、1歳に達した時点でも体重と身長が平均以下のままである。熱ストレスを受けた牛は、[[albumin/ja|アルブミン]]分泌の減少と肝臓[[enzyme/ja|酵素]]活性の低下も示している。これは肝臓による[[adipose tissue/ja|脂肪組織]]の分解促進に起因し、[[lipidosis/ja|脂肪症]]を引き起こす。
[[Image:Mamite å colibacile laecea.jpg|thumb|left|150px|牛の''[[E. coli/ja|大腸菌]]''性乳房炎における乳房からの漿液性[[exudate/ja|滲出液]]（左）と正常乳（右）との比較]]
牛は[[rumen/ja|ルーメン]]性[[acidosis/ja|アシドーシス]]などの特定の熱ストレスリスクに感受性がある。牛は1日の最暑時間帯に急性熱ストレスを経験すると摂食量が減少し、涼しくなった時に補償するが、この不均衡はすぐにアシドーシスを引き起こし、[[laminitis/ja|蹄葉炎]]につながる可能性がある。さらに、牛が高温に対処しようとする方法の1つが[[:en:Thermoregulation#Endothermy|パンティング]]の頻度増加であり、これにより[[carbon dioxide/ja|二酸化炭素]]濃度が急速に低下し、[[pH/ja|pH]]が上昇する。呼吸性[[alkalosis/ja|アルカローシス]]を避けるため、牛は[[urination/ja|排尿]]を通じて[[bicarbonate/ja|重炭酸塩]]を排出することを余儀なくされ、これは[[rumen/ja|ルーメン]]の緩衝能力を犠牲にして行われる。これらの病理学的変化の両方が[[:en:lameness|跛行]]に発展する可能性があり、これは「動物が歩行方法を変える原因となるあらゆる足の異常」と定義される。この影響は重度の熱ストレス曝露後「数週間から数か月」で現れ、痛みを伴う[[ulcer|潰瘍]]や[[white line disease/ja|白線病]]を伴う。もう1つの特定のリスクは[[mastitis in dairy cattle/ja|乳牛の乳房炎]]であり、これは通常、牛の[[udder/ja|乳房]]への外傷または「乳頭管への細菌侵入に対する免疫応答」によって引き起こされる。高温では牛の[[neutrophil/ja|好中球]]機能が阻害され、[[mammary gland/ja|乳腺]]が感染により脆弱になる。乳房炎はすでに夏季により蔓延することが知られているため、気候変動の継続によりこれが悪化することが予想される。

乳房炎を引き起こす細菌の媒介者の1つが[[:en:Calliphora|カリフォラ]]クロバエであり、その数は継続的な温暖化により増加すると予測されており、特にイギリスなどの温帯諸国で顕著である。主に牛に寄生する[[tick/ja|ダニ]]の[[Wikipedia:Rhipicephalus microplus|Rhipicephalus microplus]]は、秋と冬が約{{convert|2-2.75|C-change|F-change}}暖かくなれば、現在[[:en:temperate|温帯]]の国々で定着する可能性がある。一方、褐色胃虫の[[Wikipedia:Ostertagia ostertagi|Ostertagia ostertagi]]は、温暖化の進行とともに牛での蔓延が大幅に減少すると予測されている。

2017年までに、ネパールの農家は長期化する暑季による損失のため、飼育する牛の数を減らしていることがすでに報告された。[[:en:Wyoming|ワイオミング]]州南東部の牛・子牛牧場は、[[:en:hydrological cycle|水文循環]]がより変動的になり牧草の成長に影響を与えるため、将来より大きな損失を被ることが予想される。年間「平均」降水量はそれほど変化しないと予想されるものの、異常に乾燥した年と異常に湿潤した年が増加し、負の影響が正の影響を上回る。乾燥年に対応するためより柔軟性を持たせるために小規模な群れを維持することが適応戦略として提案された。より変動的で予測困難な降水は[[:en:effects of climate change on the water cycle|気候変動の水循環への影響]]の確立された現象の1つであるため、類似のパターンが後にアメリカ合衆国全体で確立された。
[[File:Liu 2024 climate beef.png|thumb|上位10の牛肉生産国のうち2、3か国を除くすべてが、温暖化の進行とともに生産量の減少を経験する可能性が高い。]]
2022年時点で、年間降水量の追加ミリメートル当たり、熱帯諸国では牛肉生産が2.1%増加し、温帯諸国では1.9%減少するが、温暖化の影響ははるかに大きいことが示唆されている。大幅な温暖化と極めて低い適応を想定した[[:en:Shared Socioeconomic Pathways|SSP3-7.0]]シナリオ下では、追加の{{convert|1|C-change|F-change}}当たり世界の牛肉生産が9.7%減少し、これは主に熱帯および貧困国への影響による。適応措置を講じることができる国では生産量は約4%減少するが、そうでない国では27%減少する。2024年の別の研究では、影響はより軽微であると示唆され、低所得国では追加の{{convert|1|C-change|F-change}}当たり1%減少、高所得国では0.2%減少し、SSP3-7.0下で2100年までに世界の牛肉生産が3.2%減少するとされた。同論文は、上位10の牛肉生産国（アルゼンチン、オーストラリア、ブラジル、中国、フランス、インド、メキシコ、ロシア、トルコ、アメリカ）のうち、中国、ロシア、アメリカのみが温暖化進行により全体的な生産増加を見込める一方、残りは減少を経験すると示唆している。他の研究では、気候による降雨パターンの変化によりアルゼンチンの東部と南部が牛牧畜により適するようになる可能性があるが、温暖化の影響を最小限に抑えるために[[:en:Zebu|ゼブ]]品種への転換が必要になると示唆されている。

=== 馬類 ===
[[File:Kang_2023_heat_transfer_horses.png|thumb|right|馬の体温調節の図解]]
2019年時点で、世界には約1,700万頭の馬が存在する。成馬の健康な体温は{{convert|37.5|and|38.5|C}}の範囲であり、環境温度が{{convert|5|and|25|C}}の間である限りこの体温を維持できる。しかし、激しい運動は中核体温を{{convert|1|C-change|F-change}}/分上昇させる。これは馬の筋肉で使用されるエネルギーの80%が熱として放出されるためである。[[bovine/ja|ウシ]]や[[primate/ja|霊長類]]とともに、馬類は[[sweating/ja|発汗]]を体温調節の主要な方法として使用する数少ない動物群の1つである。実際、発汗は熱損失の最大70%を占める可能性があり、馬は同程度に激しい身体活動を行う人間の3倍発汗する。人間とは異なり、この汗は[[Eccrine gland/ja|エクリン腺]]ではなく[[Apocrine/ja|アポクリン腺]]によって産生される。暑い条件下では、3時間の中等度強度の運動中に馬は30〜35リットルの水分と100グラムのナトリウム、198グラムの塩化物、45グラムのカリウムを失う可能性がある。人間との別の違いは、馬の汗が[[:en:hypertonic|高張性]]であり、[[BPIFA4P/ja|ラテリン]]と呼ばれるタンパク質を含んでいることである。これにより汗が体全体により容易に広がり、滴り落ちるのではなく[[:en:foam|泡立つ]]ことが可能になる。これらの適応は、体表面積対質量比が低いために馬が受動的に熱を放射することが困難であることを部分的に補償している。しかし、非常に暑いまたは湿潤な条件への長期間の曝露は、[[anhidrosis/ja|無汗症]]、[[heat stroke/ja|熱射病]]、または脳損傷などの結果を招き、冷水の適用などの措置が講じられなければ死に至る可能性がある。さらに、馬の輸送に関連する事故の約10%が熱ストレスに起因している。これらの問題は将来悪化することが予想される。

[[:en:African horse sickness|アフリカ馬病]]（AHS）は馬での死亡率が90%近く、[[mule/ja|ラバ]]では50%に達するウイルス性疾患である。ヌカカの[[Wikipedia:Culicoides imicola|Culicoides imicola]]がAHSの主要な媒介者であり、その拡散は気候変動により恩恵を受けると予想される。[[flying fox/ja|オオコウモリ]]宿主から馬への[[Hendra virus/ja|ヘンドラウイルス]]のスピルオーバーも増加する可能性が高い。将来の温暖化により宿主の地理的範囲が拡大するためである。「中程度」および高い[[:en:climate change scenario|気候変動シナリオ]]の[[:en:Representative Concentration Pathway|RCP4.5]]およびRCP8.5下では、脅威にさらされる馬の数がそれぞれ110,000頭および165,000頭、つまり175%および260%増加すると推定されている。

=== ヤギと羊 ===
[[File:Sheep and cattle at a feedlot in Colorado (9381).jpg|thumb|left|羊は牛よりも暑さに対する耐性が高いことで知られている。]]
ヤギと羊はしばしば「小反芻動物」として総称され、別々にではなく一緒に研究される傾向がある。特にヤギは最も気候に強靭な家畜の1つとされ、ラクダに次ぐ第2位である。[[:en:Ethiopia|エチオピア]]南東部では、一部の牛牧畜民がすでにヤギとラクダへの転換を進めている。

それでも、イランでの2007-2008年の干ばつはすでに同国の羊個体数を約400万頭減少させた結果となった。2007年の5,380万頭から2008年の5,000万頭へ、ヤギ個体数は2007年の2,550万頭から2008年の2,230万頭へ減少した。一部の研究者は、気候変動が羊のより暑さと干ばつに適応した品種への遺伝的選択を促進すると予想している。注目すべきことに、暑さに適応した羊は[[:en:wool|羊毛]]種と毛種の両方があり得る。毛種が常により熱ストレス耐性が高いという一般的な認識にもかかわらずである。

寄生虫である[[Wikipedia:Haemonchus contortus|Haemonchus contortus]]と[[Wikipedia:Teladorsagia circumcincta|Teladorsagia circumcincta]]は、将来の温暖化により冬が穏やかになるにつれて小反芻動物間でより容易に拡散すると予測されている。ただし、一部の地域では夏が彼らの好む温度よりも暑くなることによりこれが相殺される。以前には、[[:en:sub-Arctic|亜北極]]地域の穏やかな気温により、他の2つの寄生虫である[[Wikipedia:Parelaphostrongylus odocoilei|Parelaphostrongylus odocoilei]]と[[Wikipedia:Protostrongylus stilesi|Protostrongylus stilesi]]が羊内でより長期間繁殖できるようになったことで、同様の効果が観察されている。

=== 豚 ===
[[File:07.14_視察台糖公司養殖事業部東海豐蓄殖場_(50111310197).jpg|thumb|right|[[:en:Taiwan|台湾]]の養豚場、2020年]]
豚にとって、熱ストレスは年齢と体重により異なる。平均体重{{convert|30|kg|lb|abbr=on}}の幼豚と成長豚は熱ストレスを経験し始める前に{{convert|24|C}}まで耐えることができるが、と畜に適した{{convert|120|kg|lb|abbr=on}}程度まで成長・肥育された後は、耐性が{{convert|20|C}}まで低下する。

ある論文は、オーストリアの約1,800頭の成長豚を同時に肥育するために使用される集約農業施設において、1981年から2017年の間に観察された温暖化が相対的年間熱ストレスを年間0.9%から6.4%増加させたであろうと推定した。これは中央ヨーロッパの他の同様の施設の代表例と考えられている。

後続の論文では、いくつかの適応措置の影響が検討された。[[:en:ground-coupled heat exchanger|地中熱交換器]]の設置が熱ストレス対処において最も効果的な介入であり、90%から100%削減した。他の2つの冷却システムも大幅な効果を示した。湿った[[cellulose/ja|セルロース]]製の[[:en:evaporative cooler|蒸発冷却器]]パッドは熱ストレスを74%から92%削減したが、必然的に空気を湿らせるため[[:en:wet bulb temperature|湿球温度]]ストレスが増加するリスクもあった。このようなパッドと[[:en:regenerative heat exchanger|再生熱交換器]]を組み合わせることでこの問題は解消されたが、コストも増加し、システムの効果は61%から86%に減少した。これら3つの介入はすべて、少なくとも今後30年間にわたって気候変動が熱ストレスに与える将来の影響を完全に緩衝する能力があると考えられたが、設置には相当な初期投資が必要であり、施設の商業的実行可能性への影響は不明である。他の介入は温暖化の影響を完全に緩衝することはできないと考えられたが、比較的安価で単純でもあった。これらには換気能力の倍増、昼間は豚を休ませ涼しい夜間に給餌することが含まれる。このような10時間のシフトには施設が[[:en:artificial light|人工照明]]のみを使用し、主に[[:en:Night working|夜勤]]作業に切り替える必要がある。同様に、施設当たりの豚の飼育数を減らすことは絶対的に最も単純な介入であるが、効果は最も低く、必然的に収益性を低下させる。

=== 家禽 ===
[[File:DSC00187_(4018480068).jpg|thumb|left|2009年頃に撮影された[[:en:New England|ニューイングランド]]の養鶏場の写真]]
家禽の熱的快適域は{{convert|18-25|C}}の範囲であると考えられている。一部の論文では{{convert|26-35|C}}を[[heat stress|熱ストレス]]の「臨界域」として記述しているが、[[:en:acclimatization|順化]]により熱帯諸国の鳥類は{{convert|32|C}}まで熱ストレスを経験しないとする報告もある。{{convert|35|C}}および{{convert|47|C}}を超える温度がそれぞれ「上部臨界」および致死域を形成することについては、より広い合意がある。約{{convert|33|C}}の平均日気温は[[broiler/ja|ブロイラー]]と採卵鶏の両方の摂食を妨害し、[[immune response/ja|免疫応答]]を低下させることが知られており、体重増加/卵生産の減少や[[salmonella/ja|サルモネラ]]感染、[[footpad/ja|フットパッド]][[dermatitis/ja|皮膚炎]]、[[meningitis/ja|髄膜炎]]の発症率増加などの結果をもたらす。持続的な熱ストレスは組織の[[oxidative stress/ja|酸化ストレス]]を引き起こし、収穫された[[white meat/ja|白身肉]]は[[vitamin E/ja|ビタミンE]]、[[lutein/ja|ルテイン]]、[[zeaxanthin/ja|ゼアキサンチン]]などの必須化合物の割合が低下する一方、[[glucose/ja|グルコース]]と[[cholesterol/ja|コレステロール]]が増加する。複数の研究により、[[chromium/ja|クロム]]の食餌補充がその[[antioxidative/ja|抗酸化]]特性により、特に[[zinc/ja|亜鉛]]や[[wood sorrel/ja|カタバミ]]などのハーブと組み合わせることで、これらの問題の緩和に役立つことが示されている。[[Resveratrol/ja|レスベラトロール]]も同じ理由で家禽に投与される人気の抗酸化剤である。補充の効果は限定的であるが、冷却改善や単純に飼育鳥数を減らすなどの介入よりもはるかに安価であるため、依然として人気がある。家禽の熱ストレスと食餌補充に関する文献の大部分はニワトリに焦点を当てているが、[[Japanese quail/ja|ウズラ]]でも同様の知見が見られた。ウズラは熱ストレス下で摂食量と体重増加が減少し、[[fertility/ja|繁殖力]]が低下し、品質の劣る[[egg/ja|卵]]を孵化させるが、ミネラル補充から恩恵を受けるようである。

2003年頃、アメリカ合衆国の家禽産業は当時すでに熱ストレスにより年間最大1億6,500万ドルの損失を被っていると推定された。ある論文は、地球温暖化が{{convert|2.5|C-change|F-change}}に達した場合、ブラジルでのブロイラー飼育コストが最も近代化の遅れた農場で35.8%、畜舎技術の中程度レベルを使用する農場で42.3%増加する一方、最先端の冷却技術を持つ農場では最も少ない増加となると推定した。
反対に、温暖化が1.5°C（2.7°F）に抑えられた場合、適度に近代化された農場でのコスト増加が最も少なく12.5%となり、次いで最も近代化された農場が19.9%増加し、最も技術が低い農場での増加が最大となる。

===トナカイ===
2010年代半ばまでに、[[:en:Arctic|北極圏]]の[[:en:Indigenous_peoples|先住民]]は、[[reindeer|トナカイ]]の繁殖率が低下し、冬を乗り越えることが少なくなることをすでに観察している。これは、温暖な気温が[[:en:Biting_insect|吸血昆虫]]に利益をもたらし、より激しく永続的な群れの攻撃を引き起こすためである。トナカイはまた、そのような昆虫によって広がる寄生虫により感受性が高まり、北極が温暖化し、[[:en:Invasive_species|侵入種]]にとってよりアクセスしやすくなるにつれて、これまで遭遇したことのない害虫や病原体と接触することが予想される。

==畜産活動による温室効果ガス排出量==
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<span id="See_also"></span>
== 関連項目 ==

* [[:en:Economic impacts of climate change|気候変動の経済的影響]]
* [[:en:Effects of climate change on agriculture|気候変動が農業に及ぼす影響]]

{{climate change}}

[[Category:Effects of climate change]]
[[Category:Climate change and agriculture]]
{{二次利用/ja|date=5 July 2025, at 05:20}}