Wilde bosbessenvelden in Down East Maine warmen sneller op dan de staat als geheel, volgens een nieuwe studie van de Universiteit van Maine over de effecten van klimaatverandering op de barrens in de afgelopen 40 jaar.

Het verschil in stijgende temperatuur wijst op de noodzaak om specifieke strategieën voor het beheer van wilde bosbessen te ontwikkelen, zoals irrigatie en gebruik van kunstmest, om de effecten van klimaatverandering op Down East-velden te verzachten, in plaats van tactieken te gebruiken die zijn bedacht op basis van landelijke klimaatpatronen, volgens onderzoekers.

Rafa Tasnim, een doctoraat student ecologie en milieuwetenschappen, leidde de studie die veranderingen in klimaatveranderingspatronen onderzocht, vooral in temperatuur en neerslag, op de wilde bosbessenvelden in Down East in de afgelopen 40 jaar groeiseizoenen van 1980-2019, vergeleek ze vervolgens met geaggregeerde klimaatveranderingen gemeten voor de hele staat. Yongjiang Zhang, een assistent-professor toegepaste plantenfysiologie, en Francis Drummond, Emeritus hoogleraar Insectecologie en ongediertebestrijding, meegewerkt aan het onderzoek, de eerste die de klimaatveranderingspatronen beoordeelt voor een vrucht die verschillende velden in een enkele productieregio beslaat.

De bevindingen van het team zijn gepubliceerd in een speciale uitgave van het onderzoekstijdschrift Water getiteld "Impacts of Climate Change on Plant Water Use, koolstofbalans, Nutriënteneconomie, en hun interacties." Hun bevindingen onthulden ook dat stijgende temperaturen in de wilde bosbessenvelden in Down East een verhoogde potentiële verdamping aanwakkerden, of waterverlies, meer dan vier decennia, waarvan de voortzetting een bedreiging zou kunnen vormen voor de watervoorziening van gewassen en het watervasthoudend vermogen van de bodem waarin de gewassen zich bevinden. De koppelingseffecten van opwarming en verhoogde potentiële verdamping kunnen de gezondheid en opbrengst van wilde bosbessen schaden, volgens onderzoekers.

"Onze bevindingen laten duidelijk zien dat wilde bosbessenvelden niet immuun zijn voor klimaatverandering, dus moeten telers voorbereid zijn op toekomstige opwarming en een voorspelde toename van waterverlies, "Zegt Zhang. "Onderzoekers zullen ook nieuwe en innovatieve oplossingen moeten ontwikkelen om dit culturele erfgoed duurzaam te maken in een snel veranderend klimaat."

De meeste van de 18 000 hectare wilde bosbessenvelden in Maine bevinden zich in de kustklimaatzone, die sneller is opgewarmd dan de klimaatzones in het binnenland en in het noorden.

De variatie in klimaat tussen de drie zones kan ertoe leiden dat wilde bosbessenvelden de effecten van klimaatverandering anders ervaren, volgens Tasnim en haar collega's. Het idee brengt de doeltreffendheid van het gebruik van klimaatstatistieken over de hele staat in managementpraktijken in twijfel, aanleiding voor het onderzoek van de onderzoekers.

Het team analyseerde 40 jaar aan jaarlijkse gegevens voor maximale, minimum- en gemiddelde temperatuur en neerslag voor 26 wilde bosbessenvelden, twee in Hancock County en 24 in Washington County, allemaal minstens een vierkante kilometer groot. Onderzoekers kwantificeerden klimaatpatronen in hun studiegebied met behulp van teledetectie, Geografische Informatie Systeem (GIS) technieken en diverse tools in ArcGIS Pro Software. Als je het vergelijkt met landelijke gegevens, verzameld uit de Climate Reanalyzer, de groep vond dat gemiddelde, de minimum- en maximumtemperaturen stegen tussen 1980 en 2019 meer in hun studiegebied dan in Maine in het algemeen.

Volgens de studie, de maximale temperatuur voor de blauwe bessenvelden steeg met ongeveer 1,2 graden Celsius, terwijl het in het algemeen ongeveer 0,95 graden Celsius steeg voor Maine. De minimumtemperatuur in de velden steeg met ongeveer 1,55 graden Celsius, terwijl de staat een stijging van 1,25 graden Celsius in zijn minimumtemperatuur ervoer. De staat beleefde een stijging van 1,1 graden Celsius in zijn gemiddelde temperatuur, maar het escaleerde met 1,3 graden Celsius in Down East-velden.

De studie onthulde ook verschillen in klimaat tussen de Down East-velden zelf. De velden die het dichtst bij de kust lagen, waren het snelst aan het opwarmen en hadden de laagste maximum- en gemiddelde temperaturen en de hoogste minimumtemperaturen.

"Aangezien wilde bosbessenvelden dichter bij de kust een significant hogere stijging van de temperatuur in het groeiseizoen lieten zien, telers die velden dichter bij de kust hebben, moeten meer aandacht besteden aan de mogelijke negatieve effecten van opwarming op de gezondheid en productie van gewassen, ", aldus het onderzoeksteam.

Onderzoekers ontdekten geen veranderingen in neerslag gedurende de 40 groeiseizoenen in de wilde bosbessenvelden van Down East of in de staat in het algemeen.

Het team stelde een positieve correlatie vast tussen temperatuur, verdamping en gewasgezondheid tijdens hun studie. Terwijl de temperaturen blijven stijgen, en dus verdamping, dit kan leiden tot meer watertekorten in wilde bosbessenvelden, volgens onderzoekers. Teledetectietechnieken die verantwoordelijk zijn voor verdamping kunnen telers daarom helpen onvoldoende watervoorraden te identificeren en de noodzaak van irrigatie te evalueren.

Een eerdere studie uitgevoerd door Tasnim, Zhang, Drummond, Sean Ann, een UMaine universitair hoofddocent mycologie; en Lily Calderwood, een assistent-professor tuinbouw en specialist in wilde bosbessen van de Universiteit van Maine Cooperative Extension, op de fysiologie van wilde bosbessen bleek dat de fotosynthese afnam wanneer de luchttemperatuur boven de 25 graden Celsius kwam. Wilde bosbessengewassen en grond ondervonden ook waterverlies toen de temperatuur 22,4 graden Celsius overschreed.

In hun meest recente onderzoek Tasnim en haar collega's ontdekten dat van de 26 wilde bosbessenvelden in Down East, meer dan de helft had tussen 1980 en 2019 te maken met temperaturen die de drempel van 25 graden Celsius overschreden. Maximumtemperaturen voor juli en augustus, het hoogtepunt van het groeiseizoen, hebben ook 22,4 en 25 graden Celsius overtroffen.

De bedreigingen van klimaatverandering suggereren dat telers van wilde bosbessen in hun plannen rekening moeten houden met mitigatie-inspanningen en irrigatie- en bodemaanpassingstechnieken. volgens onderzoekers. Het creëren van voorspellende modellen voor de productie van gewassen die rekening houden met de temperatuur- en verdampingsdrempels die in hun onderzoek zijn onderzocht, zou hen ook helpen hun gewassen te beheren als het klimaat verandert.

"In het licht van onze recente studies over klimaatverandering en wilde bosbessen, vanaf deze zomer onder toezicht van Dr. Zhang, we gaan verder onderzoek doen naar mitigatietechnieken voor opwarming met behulp van biochar-compostmix en mulch in een experimentele opwarmingstest in het wilde bosbessenveld op de Blueberry Hill Farm die eigendom is van de Universiteit van Maine voor onderzoek, ' zegt Tasnim.