De ecologen Ivette Perfecto en John Vandermeer van de University of Michigan hebben een kwart eeuw lang Latijns-Amerikaanse koffieplantages bestudeerd, en ze volgden het herstel van tropische bossen in Nicaragua na de orkaan Joan in 1988, bijna 20 jaar lang.

Dus, toen orkaan Maria in september 2017 Puerto Rico trof als een storm van categorie 4, Perfecto en Vandermeer hadden bepaalde verwachtingen over de aard en omvang van de schade die de storm zou toebrengen aan de koffie-industrie, lang een ruggengraat van de landbouwsector van het eiland.

Maar toen ze gegevens analyseerden die waren verzameld bij 28 Puerto Ricaanse koffieboerderijen, minder dan een jaar na Maria, en deze vergeleken met gegevens uit 2013 van dezelfde boerderijen, veel van die verwachtingen vlogen het raam uit.

Een van de grootste verrassingen:er was geen verband tussen de hoeveelheid schaduw op een koffieboerderij - een belangrijke maatstaf voor de intensiteit van het management - en schade door de orkaan.

De verwachting van Perfecto en Vandermeer bij het onderzoek naar de orkaan Maria was dat schaduwbomen zouden fungeren als windschermen en dat de schade aan koffieplanten in deze "agroforestry-systemen" minder ernstig zou zijn dan op boerderijen zonder bomen.

Hoewel de meeste Puerto Ricaanse koffieplantages veel schaduw verloren hebben - gemiddeld 37,5% verlies van het bladerdak - was er "geen verband" tussen de hoeveelheid schaduw op een boerderij en schade aan de koffieplanten, de onderzoekers rapporteren in een studie gepland voor publicatie 30 oktober in Wetenschappelijke rapporten , een natuurjournaal.

In plaats daarvan, de onderzoekers zagen een enorme variabiliteit.

Een mogelijke verklaring:ja, het windschermeffect van schaduwbomen is echt, maar het heeft grenzen. Maria was de sterkste orkaan die Puerto Rico trof sinds 1928, met aanhoudende wind van 155 mph.

"Overkapping met relatief grote schaduwbomen is waarschijnlijk effectief in het bieden van enige bescherming tegen de wind van koffieplanten, " zei Perfecto, een professor aan de UM School for Environment and Sustainability en eerste auteur van de studie. "Maar als de wind zo sterk is, die bomen zijn omgevallen, en hun stammen en luifels kunnen aanzienlijke schade aanrichten aan de koffiebomen eronder."

In Latijns-Amerika in de afgelopen decennia, veel koffieboeren hebben de traditionele technieken voor het kweken van schaduw opgegeven, waarin de planten worden gekweekt onder een divers bladerdak. In een poging om de productie te verhogen, een groot deel van het areaal is omgebouwd tot "zonnekoffie, " wat inhoudt dat de overkapping dunner wordt of volledig wordt verwijderd.

Dat geldt ook voor koffieboerderijen op Puerto Rico, die voornamelijk zijn geclusterd in de centrale westelijke regio van het eiland. Die boerderijen kunnen worden geplaatst langs een intensiveringsgradiënt van het beheer die varieert van zeer diverse schaduwsystemen met een bosachtig bladerdak (minst geïntensiveerd) tot koffiemonoculturen zonder schaduwbomen (meest geïntensiveerd).

Gezien dit brede scala aan managementstijlen, Puerto Rico bood de U-M-onderzoekers een uitstekend modelsysteem om het vermogen van koffieplantages om orkaanschade te weerstaan ​​te bestuderen en daarna te herstellen. Het is een onderzoeksvraag die vooral belangrijk is in de context van een veranderend klimaat, met de mogelijkheid van steeds frequentere intense orkanen.

De door U-M geleide studie onderzocht zowel resistentie, gedefinieerd als de mate waarin een systeem bestand is tegen schade, en veerkracht, de mate waarin een systeem terugkeert naar zijn oorspronkelijke staat nadat het is verstoord.

Hoewel de managementstijl op een bepaalde koffieboerderij een slechte voorspeller bleek te zijn van weerstand of veerkracht, de sociaaleconomische context van individuele bedrijven lijkt een betere indicator, volgens de onderzoekers.

Het belang van sociaaleconomische context kan worden gezien door één belangrijke speler op elke boerderij of achtertuin te onderzoeken:onkruid.

Orkaan Maria verminderde schaduw op de koffieboerderijen van Puerto Rico, die de groei van onkruid stimuleerde. Grassen, zegge en breedbladige onkruiden vormden natuurlijke hekjes waardoor de wijnstokken zich konden verspreiden naar koffiestruiken, waar ze al snel de planten overspoelden en verstikten.

Boeren die de middelen hadden om arbeiders in te huren of herbiciden te kopen, konden snel onkruid wieden voordat de wijnstokken het overnamen.

Maar arme of zieke boeren waren niet in staat om snel te reageren na de storm. Zodra wijnstokken op koffiestruiken klimmen, herbiciden sproeien is niet langer een optie, en de benodigde arbeid neemt enorm toe.

"Deze processen maken de veerkracht van koffieplantages tegen orkaanverstoring in Puerto Rico gedeeltelijk een functie van schaduw ... maar ook, en misschien nog belangrijker, een functie van de sociaaleconomische positie van de boer, " schreven de auteurs. "Met andere woorden, de veerkracht van het systeem is een eigenschap van socio-ecologische factoren."

In aanvulling, sommige boeren die genoeg geld hadden om hun koffieplanten te bemesten, leken de storm beter te hebben doorstaan ​​dan degenen die geen bemesting hadden, volgens de onderzoekers. Meststoffen (biologisch of conventioneel) kunnen de groei van een goed ontwikkeld wortelstelsel bevorderen, die planten kunnen helpen bestand te zijn tegen harde wind en zware regenval.

Het door U-M geleide onderzoeksteam voerde in 2013 een onderzoek uit onder 36 Puerto Ricaanse koffieboerderijen. Het onderzoek omvatte metingen van schaduwbedekking en andere variabelen, evenals interviews met boeren om gegevens te verkrijgen over de uitgaven voor pesticiden, herbiciden en meststoffen.

Acht van de 36 boerderijen werden verlaten na orkaan Maria. De overige 28 bedrijven zijn tussen februari en juli 2018 opnieuw onderzocht. Een subset van 10 bedrijven werd gekozen voor een gedetailleerd onderzoek van de belangrijkste plagen op het terrein. In augustus 2018 zijn interviews gehouden met boeren op de 10 intensief bemonsterde bedrijven.

De verwachte koffieoogst van 2018 voor de 10 intensief bestudeerde boerderijen bedroeg gemiddeld 219 kilogram groene koffiebonen per hectare, vergeleken met een pre-orkaangemiddelde van 1, 272 kilogram per hectare voor de jaren 2010 tot en met 2012.