Два новых приложения от Университета Далхаузи предоставляют молочным фермам Канады уникальные возможности: одно анализирует звуки скота для оценки состояния животных, другое измеряет исторические уровни метана, специфичные для каждой фермы.
Приложение MooLogue, разработанное профессором Сурешем Нитираджаном и его исследовательской группой Mooanalytica, позволяет обучать фермеров и работников, интерпретируя мычание коров. Разработка включала установку датчиков и записывающих устройств примерно на 13 фермах, в восьми или девяти местах на каждой — от зон отела и дойки до стойл и помещений для сухостойных коров. Собраны многочасовые записи вокализаций, затем искусственный интеллект сравнивал аудио и видео, связывая звук с событиями в сарае.
Исследователи связали частоту и продолжительность мычания с событиями в течение дня коровы. При сближении с теленком корова мычит с частотой примерно от 120 до 280 Гц, издавая низкочастотные звуки длительностью до 2,5 секунд. В состоянии стресса крики становятся более настойчивыми, с частотой от 600 до 1200 Гц и продолжительностью свыше трех секунд. Теперь можно определять время кормления, взаимные приветствия коров и начало течки.
Большинство опытных фермеров также способны сопоставлять звуковые сигналы с наблюдениями в коровнике для выводов о состоянии животных. Команда проверила звуки и результаты с помощью опытных фермеров. Однако, поскольку все больше работников ферм приезжают извне, эти звуки можно использовать для обучения, как предусмотрено в приложении. Приложение также будет полезно для обучения студентов-ветеринаров.
В будущем в ассортимент продукции может войти «черный ящик», размещаемый в сарае, записывающий звуки, обрабатывающий их и предоставляющий отчет фермеру удаленно или при возвращении в сарай. Один аспирант работает над переводчиком звуков коров, используя обработку естественного языка, чтобы превратить мычание в соответствие человеческому языку. Когда уровень фрустрации коров измеряли в 300 различных контекстах, появились закономерности: определенные буквы и слова постоянно встречались в каждом конкретном контексте.
Мониторинг метана
Выделение метана коровами при отрыжке после переваривания корма и в навозных ямах является одной из главных проблем, связанных с изменением климата в животноводстве, однако инструментов для измерения и мониторинга выбросов метана на отдельных фермах до сих пор немного.
Лаборатория Mooanalytica Нитираджана выпустила приложение DairyAir Canada, позволяющее отслеживать тенденции выбросов метана на каждой молочной ферме страны с 1 января 2010 года по 31 декабря 2024 года. Отслеживание в режиме реального времени не осуществляется.
Исследовательская группа использовала данные с трех спутников: NASA Terra, европейского Sentinel-5P и японского GOSAT. Данные были обработаны и упорядочены, чтобы для каждой фермы присвоить рейтинг.
Приложение не просто предоставляет моментальный снимок; оно позволяет фермерам сравнивать свои данные с данными других фермеров в радиусе 50-100 километров, со средними показателями по своей провинции и с общенациональным распределением выбросов метана. Они могут проводить анализ по сезонам и загружать отчеты.
В разных регионах страны результаты могут отличаться в зависимости от методов управления, климата и конструкции зданий. Это создает ориентир для фермеров, которые затем могут предпринять действия в зависимости от полученной информации.
В целом, выбросы метана на молочных фермах Канады продолжали расти в течение последних 15 лет. В некоторые годы лидером был Онтарио, но в другие наибольшие выбросы наблюдались в Квебеке.
Исследования для создания приложений были поддержаны Ассоциацией молочных фермеров Канады и государственными программами финансирования сельского хозяйства.
