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气候变化对蔓越莓生产造成影响
2020-12-02 09:57:18 来源:国家地理 作者:ALEJANDRA BORUNDA 【 】 浏览:217次 评论:0

今年10月,在马萨诸塞州卡佛的埃奇伍德沼泽,蔓越莓从传送带落入等待已久的卡车上。工人们要走进寒冷的沼泽去采摘这些鲜红的浆果,近几十年,蔓越莓一直是感恩节餐桌上不可或缺的食物。

摄影:JOHN TLUMACKI, THE BOSTON GLOBE, GETTY IMAGES

撰文:ALEJANDRA BORUNDA


 五年前,Davenport家族在科德角小镇买下一片近5万平方米的蔓越莓沼泽,他们知道打理这片沼泽绝非易事,但他们已经准备好了:挖掉缠绕着蔓越莓的有毒常春藤;不让蜘蛛在耙子和支架上结网,这些工具用来从洪泛沼泽采摘深红色的水果;寒冷的夜晚,他们睡在沼泽旁的卡车里,随时准备启动洒水器,保护蔓越莓不被冻坏。

但每年秋天,收获的喜悦让一切付出变得有意义,沼泽所有者的妻子Tabatha Eldridge说。沼泽上飘着黄褐色的叶子,单宁酸水渗着寒意,她的丈夫和儿子走过松软的地面,轻轻地把在水中漂浮的水果送到等候的卡车上:这是他们的劳动成果。

 几百万年的进化、几千年的食用、200年的精心培育,再加上他们多年辛勤照料,这就是他们所爱的蔓越莓。但这些藤蔓植物未来的前景还是个未知数。与其他地方一样,在新英格兰,气候变化正在改变这些植物生长的环境,从温暖的冬天,到千变万化的夏天。这些改变导致它们更难生长,给备受人们喜欢的感恩节标志性食物蒙上了一层阴影。

 热爱作物的果农和帮助他们的科学家正在努力寻找解决方案,情况还没有那么糟糕。但对于Eldridge这样的果农来说,到目前为止,“我们还没有备选方案”,Eldridge说。


适应新英格兰的恶劣天气


 蔓越莓的需求非常特别。

 蔓越莓、康科特葡萄和蔓越莓的近亲蓝莓,是常见的原产于北美洲的三种水果。阿冈昆人称蔓越莓为“sassamenesh”,万帕诺亚格人和伦尼莱纳佩人称之为“ibimi”,东海岸的原住民把这种酸味较重的“酸莓”用作染料和药物。一些部落会将蔓越莓与肉或鱼一起碾碎、晒干,利于保存,方便携带。

一名工人把浮在水面的蔓越莓围起来,用旁边的吸入式软管把它们吸出沼泽。今年的酷暑和干旱给一些种植者带来了不小的困难。

摄影:JOHN TLUMACKI, THE BOSTON GLOBE, GETTY IMAGES


 后来,与欧洲人接触后,离开东海岸的水手发现,如果经常吃富含维生素C的“蔓越莓”,就不会得坏血病。今天,马萨诸塞州仅次于威斯康星州,是美国第二大蔓越莓产地,每年的产量超过10万吨;这是该州最重要的农产品,年产值约1亿美元。

这两个州的蔓越莓产地来自不断推进的冰川,它们在坚硬的基岩上留下了空洞。冰川消退后,这些空洞成了沼泽:潮湿、植被茂盛,通常是沙质酸性低地。

在沼泽边缘,蔓越莓茁壮成长。它们适应了大量水、严冬和温和的夏天。

 由于没有马萨诸塞州蔓越莓沼泽的官方地图,笛卡尔实验室设计了一种机器学习算法,利用哨兵1号卫星2018年的数据,定位和绘制沼泽地图。这张图片显示的是他们的统计结果,标红区域极有可能是蔓越莓沼泽。

 蔓越莓靠水,而非风或野生动物传播种子:果实成熟后从藤蔓落下,漂走,果核周围的小气囊让它们漂浮在水上,来到新的沼泽边缘,种子在那里生根发芽。

 北方的冬季天寒地冻,蔓越莓会进入保护性休眠状态。不过,关于它们如何计算这段寒冷的时间,科学家仍不知道确切答案。蔓越莓会根据时间长短,决定秋季何时入眠,春季何时醒来:它们至少需要寒冷的70天才能正常发芽,气温在0度至7度之间。

 负责研究气候变化对植物影响的生物学家Libby Ellwood说:“植物依靠每年寒冷的冬季和休眠周期,得知春天的到来。”

 蔓越莓对热度也很挑剔,夏季温度太高,叶子和果实会被烤焦。去年夏天中期,下一季的嫩芽已经露头,而今年,成熟的果实仍在藤上。这意味着,二者都很容易受到高温天气的影响,所以夏季的一次强热浪会严重破坏蔓越莓的多次收获。如果气温太高,又过于干燥,蔓越莓就会被“烫伤”,有时候甚至连果皮都熟了。

全球变化

 科德角蔓越莓种植者协会的执行理事Brian Wick说,现在几乎每年都会出现破纪录的情况。“这里气温最高,那里最干燥。极端天气不再是反常现象,而成了一种可预料到的情况。”

 一年四季,在马萨诸塞州全境,Eldridge的蔓越莓沼泽那样的沼泽都开始感受到气候变化的影响。

 夏季的情况很明显。今年是有记录以来马萨诸塞州最热的一年。当气温超过32度时,果农往往会用冷水给蔓越莓降温,费钱又费力。今年夏天,高温加上严重干旱,Eldridge等果农惊惶失措。

 收获时间也因此推迟。自19世纪初人们首次种植蔓越莓以来,一直是在9月或10月收获。现在,Wick说,“季节已经变了”,它不一定会像我们想的那样来得更早。夏末和秋季没有凉爽的天气,扰乱了蔓越莓的成熟过程,吸引买家的诱人红色姗姗来迟。果农不得不等待果实变成红色,这让收获季比往年更长。“9月中旬通常是收获的季节,然而现在被迫推迟到10月”,甚至更晚,Wick说。

 其他季节的气候变化也会影响蔓越莓的生长。每年,蔓越莓都需要经历冬季的严寒,但冬天正变得不那么寒冷。马萨诸塞大学蔓越莓站的生物学家Katherine Ghantous说,虽然还没到无可挽回的地步,但难以满足蔓越莓对寒冷天气要求的那一天,也许很快就会到来。

 冬季冰雪减少,也会妨碍其他保护蔓越莓的重要措施。种植者通常会在冬天给沼泽注入大量水,主要是为了让藤蔓周围的温度稳定。每隔几年,他们会开车到冰面上,撒下一层沙子。当冰融化,沙子平缓地落入下方的植物之间。“用沙打磨”可以促进新根生长,掩埋有害虫卵和真菌孢子,从而帮助抵御害虫。然而现在,冰层厚度足以开车的情况很少,迫使种植者给沼泽注入大量水,用租金昂贵的迷你驳船来撒沙,或者走到藤蔓中撒沙,有时会伤害藤蔓。这两种方法都不好。

马萨诸塞州仅次于威斯康星州,是美国第二大蔓越莓产地。大部分果实被制作成果汁或蔓越莓干,只有5%直接食用。

摄影:JOHN TLUMACKI, THE BOSTON GLOBE, GETTY IMAGES


霜冻危害


 Ellwood和同事从马萨诸塞州卡佛(距离Eldridge的沼泽直线距离约64公里)的一位蔓越莓种植者那里,翻出了20世纪80年代至2011年的记录。这位种植者仔细记录了每年春天10%蔓越莓开花的时间,也就是开始喷洒杀菌剂的时间。

春季变暖导致开花时间提前:5月的平均气温每升高1度,提前2天。马萨诸塞州春季的气温每年有很大的变化,所以并不是开花越来越早。但如果气温很温暖,比如2010年,那么开花时间至少会提前两周,而且未来这样的情形很可能越来越频繁,Ellwood说。

 过早发芽会危及花朵,因为新英格兰地区很可能出现霜冻,而一次小小的霜冻就会“辣手摧花”,毁掉一整年的收成。为了保护蔓越莓,霜冻季节里,种植者通常一天24小时监测沼泽的情况,睡在附近的卡车或拖车里,每隔几分钟醒来一次,进行查看。如果温度接近冰点,那么就要迅速打开洒水器,给蔓越莓浇一层水。随着水结冰,会释放出微小的热量,温暖嫩芽和叶子,并把它们包裹在具有保护性的、脆弱的冰鞘中。

 但随着季节延长,霜冻的风险也在增加。如果春天嫩芽过早萌发,或者秋天时果实仍在藤蔓上,即使只是一天的霜冻,蔓越莓也会受损。蔓越莓站甚至有一个系统,利用气温、结露点等信息帮助种植者预测霜冻。但在它只在4月15日至10月底这段时间里工作。蔓越莓站的植物生理学家Peter Jeranyama说,在已经见识过气候变化的种植者要求下,他更新了预测系统的工作时间,在春秋两季各加上了两周。

气候引发的混乱

 位于波士顿南部的蓝山气象观测站一直在追踪气温变化,已有130多年的历史,这是北美地区时间跨度最长的观测记录。自1885年以来,那里的年平均气温上升了2.2度,大大超过全球1.1度的平均水平。气候模型显示,未来的气温会更高。根据2018年国家气候评估,30年内,也就是到2050年,整个东北地区的气温预计将比工业化前的平均值高出2.2到2.8度;按照蓝山和郊区的发展速度,他们的感觉会更强烈。

 气候变暖不一定会带来直接影响,但植物界有一些线性关系:气温升高与开花时间提前有关。

 蔓越莓这类适应寒冷环境的植物,依赖冬季休眠开启一整年的生命周期,比如开花;Ellwood说,在不远的未来,最令人担忧的是,它们“可能完全不知道何时开花,因为季节已经混乱不堪”。

 另一些变化更加复杂,但影响并不小。例如,在东北部,降水量正在急速变化中。大气每升高1度,就会多存储7%的水分,这意味着降水在增加。

 比如,今年该地区经历了破纪录的干旱。但几场大风暴立即带来了十几厘米的降水。总体而言,降水量略低于正常值。但“植物无法在5小时内吸收12.7厘米的降水量”,Eldridge伤感地说,主要是因为土地吸收不了暴雨。

 理论上说,育种者可以研发一种能更好地应对气候变化的蔓越莓新品种,以取代现在的那些。问题是,蔓越莓是多年生植物,种植者负担不起经常更换品种的费用,而且科德角的一些藤蔓已经100多岁了。

 在很多种植者看来,气候变化并不是最关心的问题。但对Eldridge等人来说,气候变化的影响变得越来越明显,他们希望Jeranyama这样的人能帮助他们找到适应办法。他说,这个系统有很大的灵活性;蔓越莓在进化过程中,曾遇到过气候带来的压力,它们有一定程度的适应能力。种植者可以利用一些小技巧,控制沼泽的温度,比如在关键时刻使之变得湿润(水汽蒸发会带走多余的热量,让沼泽表面降温;水结冰会释放热量,让沼泽在短时间内升高5.5到11.1度)。但这样的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了,Wick说。今天,“种植蔓越莓的最南端是新泽西州。而到了2100年,马萨诸塞州的天气可能和今天的新泽西州,甚至更南的地方一样,我们该怎么办呢?”


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