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气候变化对蔓越莓生产造成影响

气候变化对蔓越莓生产造成影响

蔓越莓从传送带上掉落到马萨诸塞州卡弗的埃奇伍德沼泽中期待已久的卡车上。工人们走进寒冷的沼泽地,采摘这些鲜红色的浆果,几十年来,这些浆果一直是感恩节餐桌上必不可少的一部分。

摄影:JOHN TLUMACKI,《波士顿环球报》,GETTY IMAGES

作者: 亚历杭德拉·博伦达

五年前,达文波特家族在科德角买了一片近5万平方米的蔓越莓沼泽,他们知道很容易照顾它,但他们已经准备好了:挖出缠绕在蔓越莓周围的有毒常春藤;防止蜘蛛进入围网和支架,从洪水沼泽中采摘深红色的水果;在寒冷的夜晚,他们睡在沼泽旁边的卡车上,准备启动洒水器以保护蔓越莓免受冻结。

但每年秋天,收获的喜悦都会让所有的钱变得有意义,沼泽主人的妻子塔巴·埃尔德里奇(Tabha Eldridge)说。沼泽地上长满了黄褐色的叶子,单宁水令人不寒而栗,她的丈夫和儿子走过柔软的地面,轻轻地把漂浮在水中的水果送到等候的卡车上:这是他们劳动的成果。

数百万年的进化,数千年的食物,200年的精心栽培,加上多年的辛勤呵护,这就是他们对蔓越莓的热爱。但这些藤蔓植物的未来前景仍然不确定。在新英格兰,和其他地方一样,气候变化正在改变这些植物生长的环境,从温暖的冬天到不断变化的夏天。这些变化使它们更难生长,给备受喜爱的感恩节招牌食品蒙上了阴影。

热爱农作物的农民和帮助他们的科学家正在努力寻找解决方案,情况并没有那么糟糕。但对于像埃尔德里奇这样的果农来说,到目前为止,"我们别无选择,"埃尔德里奇说。

适应新英格兰的恶劣天气

对蔓越莓的需求非常特殊。

蔓越莓,康科德葡萄和蔓越莓是蓝莓的近亲,蓝莓是原产于北美的三种常见水果。Agangkuns称蔓越莓为"sassamenesh",Wampanoags和Lenny Lenapes称为"ibimi",东海岸当地人使用酸蔓越莓作为染料和药物。一些部落用肉或鱼压碎和干燥蔓越莓,以保存和携带。

气候变化对蔓越莓生产造成影响

一名工人将漂浮在水面上的蔓越莓包围起来,并用旁边的吸入软管将它们从沼泽中吸出。今年的炎热和干旱给一些种植者带来了困难。

后来,在与欧洲人接触后,离开东海岸的水手发现,如果他们经常吃富含维生素C的蔓越莓,他们就不会患上坏血病。今天,马萨诸塞州是美国第二大蔓越莓生产国,年产量超过10万吨;

这两个州的蔓越莓来自在坚硬的基岩上留下洞的冰川。当冰川消退时,这些洞变成了沼泽:潮湿,茂密的植被,通常是沙质酸性低地。

在沼泽的边缘,蔓越莓茁壮成长。它们适应大量的水,严酷的冬天和温和的夏天。

气候变化对蔓越莓生产造成影响

在没有马萨诸塞州蔓越莓沼泽的官方地图的情况下,笛卡尔实验室设计了一种机器学习算法,该算法使用2018年的Sentinel 1卫星数据来定位和绘制沼泽。这张图片显示了他们的统计数据,红色标记区域很可能是蔓越莓沼泽。

蔓越莓通过水传播种子,而不是通过风或野生动物:当果实成熟时,它从藤蔓上掉下来,漂走,核周围的小安全气囊让它们漂浮在水面上,到新沼泽的边缘,种子在那里生根。

北方的冬天寒冷刺骨,蔓越莓进入保护性冬眠。然而,科学家们仍然不知道他们如何计算这个寒冷时间的确切答案。根据时间的长短,蔓越莓决定秋季何时睡觉,何时在春季醒来:它们需要至少70天的寒冷才能正常发芽,温度从0到7度不等。

研究气候变化对植物影响的生物学家利比·埃尔伍德(Libby Ellwood)说:"植物依靠寒冷的冬天和一年的睡眠周期来了解春天即将到来。

蔓越莓也对热量很挑剔,夏季气温太高,叶子和水果焦焦。到去年夏天的中旬,下一季的芽已经出来了,而今年,成熟的果实还在葡萄藤上。这意味着两者都容易受到炎热天气的影响,因此强烈的夏季热浪会严重损害蔓越莓的多次收获。如果温度太高,太干燥,蔓越莓可能会被"烧焦",有时甚至去皮。

全球变化

科德角蔓越莓种植者协会(Cape Cod Cranberry Growers Association)执行董事布莱恩·威克(Brian Wick)表示,几乎每年都会发生破纪录的情况。"这是最热的,也是最干燥的。极端天气不再是异常,而是可预测的。"

一年四季,在马萨诸塞州,像埃尔德里奇的蔓越莓沼泽这样的沼泽开始感受到气候变化的影响。

这种情况在夏天是显而易见的。今年是马萨诸塞州有记录以来最热的一年。当温度超过32度时,果农经常使用冷水来冷却蔓越莓,这可能既昂贵又费力。今年夏天,像埃尔德里奇这样的果农被高温和严重干旱所震撼。

收获时间也因此而推迟。蔓越莓自19世纪初首次种植以来,一直在9月或10月收获。现在,威克说,"赛季已经变了",它不必比我们想象的更早到来。夏末和秋季缺乏凉爽的天气,扰乱了蔓越莓的成熟过程,吸引了买家。果农必须等待水果变红,这使得收获季节比平时更长。"九月中旬通常是收获季节,但现在被迫推迟到十月",甚至更晚,威克说。

其他季节的气候变化也会影响蔓越莓的生长。每年,蔓越莓都会经历冬天的寒冷,但冬天却变得不那么冷了。马萨诸塞大学蔓越莓站的生物学家Kathleen Ghantous说,虽然它不是不可挽回的,但很难满足蔓越莓寒冷天气要求的那一天可能很快就会到来。

冬季减少的冰雪也会妨碍其他保护蔓越莓的重要措施。种植者通常在冬季向沼泽地注入大量水,主要是为了稳定葡萄藤周围的温度。每隔几年,他们就会开车到冰上撒一层沙子。当冰融化时,沙子落在下面的植物之间。"打磨"可以通过促进新根的生长和掩埋害虫卵和真菌孢子来帮助抵御害虫。然而,现在,冰层已经足够厚,可以行驶,迫使种植者将大量水倒入沼泽地,用昂贵的迷你驳船撒沙子,或者走进葡萄藤洒沙子,有时会伤害葡萄藤。这两种方法都不是好事。

气候变化对蔓越莓生产造成影响

马萨诸塞州是美国仅次于威斯康星州的第二大蔓越莓生产国。大多数水果被制成果汁或蔓越莓干,只有5%直接食用。

霜冻危害

埃尔伍德及其同事从马萨诸塞州卡弗的一位蔓越莓种植者那里翻出了1980年代至2011年的记录,距离埃尔德里奇的沼泽地约64公里。种植者仔细记录了每年春天10%蔓越莓开花的时间,这是杀菌剂开始喷洒的时候。

温暖的泉水导致开花时间较早:平均温度在5月上升1度,提前两天。马萨诸塞州的春季气温每年都有很大的不同,所以它不会越来越早开花。但埃尔伍德说,如果温度变暖,比如2010年,至少需要提前两周,而且将来可能会变得更加频繁。

过早发芽会危及花朵,因为新英格兰可能会出现霜冻,而一场小霜冻会"辛辣"花朵,破坏一整年的收成。为了保护蔓越莓,在霜冻季节,种植者通常每天24小时监测沼泽,睡在附近的卡车或拖车上,每隔几分钟醒来,然后检查一下。如果温度接近冰点,请迅速打开洒水器,给蔓越莓浇水。当水冻结时,释放出少量的热量,温暖的芽和叶子,并包裹在保护性的,脆弱的冰雹中。

但随着季节的继续,霜冻的风险也在增加。如果春芽过早发芽,或者如果果实在秋天还在藤蔓上,即使只是一天的霜冻,蔓越莓也会受到损害。蔓越莓站甚至有一个系统,该系统使用温度和露点等信息来帮助种植者预测霜冻。但它只在4月15日至10月底之间有效。蔓越莓站的植物生理学家彼得·杰兰亚马(Peter Jeranyama)表示,他更新了预报系统的工作时间,包括春季和秋季的两周,这是由于看到气候变化的种植者的喜悦。

气候引发的混乱

位于波士顿南部的蓝山气象台已经跟踪温度变化超过130年,这是北美最长的时间跨度。自1885年以来,那里的年平均气温上升了2.2度,远高于全球平均水平1.1度。气候模型显示,未来的温度会更高。根据2018年国家气候评估,预计在30年内或2050年内,整个东北部的气温将比工业化前的平均水平高出2.2至2.8度;

变暖不一定有直接影响,但在植物群落中存在一些线性关系:温度升高与较早的开花时间有关。

蔓越莓等适应寒冷环境的植物依靠冬季冬眠来开始一整年的生命周期,比如开花,埃尔伍德说,在不久的将来,最令人担忧的事情是,它们"可能根本不知道什么时候开花,因为这个季节已经混乱了。

其他变化比较复杂,但影响不小。例如,在东北部,降水正在迅速变化。大气中每增加1度,就会多储存7%的水,这意味着更多的降水。

例如,今年该地区经历了创纪录的干旱。但几场大风暴立即带来了十几厘米的降雨。总体而言,降水量略低于正常水平。但"植物无法在五小时内吸收12.7厘米的降水,"埃尔德里奇感叹道,主要是因为土地无法吸收大雨。

从理论上讲,育种者可以开发一种新型蔓越莓,可以更好地应对气候变化,以取代他们今天拥有的蔓越莓。问题在于蔓越莓是多年生植物,种植者负担不起频繁更换品种的费用,科德角的一些葡萄藤已经100多岁了。

对于许多种植者来说,气候变化并不是首要问题。但对于像埃尔德里奇这样的人来说,气候变化的影响正变得越来越明显,他们希望像杰兰亚马这样的人能帮助他们找到适应的方法。他说,该系统具有很大的灵活性。蔓越莓已经进化到可以应对气候压力,并且具有一定程度的适应性。种植者可以使用技巧来控制沼泽的温度,例如在关键时刻润湿沼泽(水蒸气的蒸发带走多余的热量并冷却沼泽表面;水冻结以释放热量,并在短时间内将沼泽提高5.5至11.1度)。但这种调整需要人力和金钱。

这意味着种植者和研究人员应该开始考虑未来,威克说。今天,"种植蔓越莓的最南端的地方是新泽西州。到2100年,马萨诸塞州的天气可能与今天的新泽西州相同,甚至更南。"

(译者:天际4)