Heat Stress in Dairy Cattle Production : A View from the Perspective of Sustainable Development

Abstract

Climate change is transforming heat stress (HS) from a seasonal challenge into a major constraint on the sustainability of dairy cattle production. Increasing temperatures, more frequent and prolonged heat waves, and reduced opportunities for nocturnal recovery adversely affect animal health, welfare, productivity, reproductive performance, and resource-use efficiency. This narrative review provides an integrated critical synthesis of current evidence on HS in dairy cattle within a sustainable development framework. It examines the biological mechanisms underlying disruption of homeostasis together with the consequences for milk production, product quality, health, welfare, reproduction, and developmental programming. The review further evaluates biomarkers of thermal adaptation, precision livestock farming, and environmental, nutritional, managerial, genetic, and technological mitigation strategies, considering their biological effectiveness, practical applicability, economic feasibility, and environmental trade-offs. Rather than addressing these components independently, the review integrates their interactions within an original conceptual framework and comparatively evaluates adaptation strategies to support practical decision-making. Current evidence indicates that sustainable climate adaptation requires integrated, context-specific approaches combining environmental management, nutrition, genetic improvement, precision monitoring, and digital technologies. Future progress will increasingly depend on advances in omics, artificial intelligence, and predictive livestock management to enhance climate resilience while improving productivity, animal welfare, and environmental sustainability. Зміна клімату перетворює тепловий стрес (ТС) із сезонної проблеми на основне обмеження для сталого розвитку виробництва молочної худоби. Підвищення температури, частіші та триваліші хвилі спеки, а також зменшення можливостей для нічного відновлення негативно впливають на здоров'я тварин, їхнє благополуччя, продуктивність, репродуктивну ефективність та ефективність використання ресурсів. Цей оглядовий виклад пропонує інтегрований критичний синтез сучасних даних щодо ТС у молочної худоби в рамках сталого розвитку. Він розглядає біологічні механізми, що лежать в основі порушення гомеостазу, разом з наслідками для виробництва молока, якості продукції, здоров'я, благополуччя, репродукції та програм розвитку. В огляді також оцінюються біомаркери термічної адаптації, точного тваринництва, а також екологічних, харчових, управлінських, генетичних та технологічних стратегій пом'якшення наслідків, враховуючи їх біологічну ефективність, практичну застосовність, економічну доцільність та екологічні компроміси. Замість того, щоб розглядати ці компоненти окремо, огляд інтегрує їхню взаємодію в рамках оригінальної концептуальної основи та порівняльно оцінює стратегії адаптації для підтримки практичного прийняття рішень. Сучасні дані свідчать про те, що стійка адаптація до клімату вимагає інтегрованих, контекстуально-орієнтованих підходів, що поєднують управління навколишнім середовищем, харчування, генетичне вдосконалення, точний моніторинг та цифрові технології. Майбутній прогрес дедалі більше залежатиме від досягнень в оміці, штучному інтелекті та прогнозному управлінні худобою для підвищення стійкості до зміни клімату, одночасно покращуючи продуктивність, добробут тварин та екологічну стійкість.