Ny undersøgelse afslører, at vilde blåbærmarker i Down East opvarmes hurtigere end Maine som helhed

Vilde blåbærmarker i Down East Maine opvarmes hurtigere end staten som helhed, ifølge en ny University of Maine-undersøgelse om virkningerne af klimaændringer på barrens gennem de seneste 40 år.

Forskellen i stigende temperaturhastigheder tyder på behovet for at udvikle specifikke vilde blåbærforvaltningsstrategier, såsom kunstvanding og brug af gødning, at afbøde virkningerne af klimaændringer på Down East-marker, snarere end at bruge taktik udtænkt ud fra statsdækkende klimamønstre, ifølge forskere.

Rafa Tasnim, en ph.d. studerende i økologi og miljøvidenskab, ledede undersøgelsen, der udforskede ændringer i klimaændringsmønstre, især i temperatur og nedbør, ved Down East vilde blåbærmarker i de seneste 40 års vækstsæsoner fra 1980-2019, sammenlignede dem derefter med aggregerede ændringer i klimaet målt for hele staten. Yongjiang Zhang, en assisterende professor i anvendt plantefysiologi, og Francis Drummond, Professor emeritus i insektøkologi og skadedyrsbekæmpelse, samarbejdet om undersøgelsen, den første til at vurdere klimaændringsmønstre for en frugt, der spænder over forskellige marker i en enkelt produktionsregion.

Holdets resultater blev offentliggjort i et særligt nummer af forskningstidsskriftet Vand med titlen "Klimaændringernes indvirkning på brugen af ​​plantevand, Kulstofbalance, Næringsstoføkonomi, og deres interaktioner." Deres resultater afslørede også, at stigende temperaturer ved vilde blåbærmarker i Down East gav næring til øget potentiel evapotranspiration, eller vandtab, over fire årtier, hvis fortsættelse kunne true vandforsyningen til afgrøder og den lave vandholdende kapacitet i den jord, hvori afgrøderne befinder sig. Koblingseffekterne af opvarmning og øget potentiel evapotranspiration kan skade vilde blåbærs sundhed og udbytte, ifølge forskere.

"Vores resultater viser tydeligt, at vilde blåbærmarker ikke er immune over for klimaændringer, så avlerne bliver nødt til at være forberedte på fremtidig opvarmning og en forventet stigning i vandtab, " siger Zhang. "Forskere bliver også nødt til at udvikle nye og innovative løsninger for at gøre denne kulturarv bæredygtig under et hurtigt skiftende klima."

De fleste af de 18, 000 hektar vilde blåbærmarker i Maine ligger i kystklimazonen, som har oplevet en hurtigere opvarmning end de indre og nordlige klimazoner.

Variationen i klimaet på tværs af de tre zoner kan resultere i, at vilde blåbærmarker oplever virkningerne af klimaændringer forskelligt, ifølge Tasnim og hendes kolleger. Begrebet sætter spørgsmålstegn ved effektiviteten af ​​at bruge statsdækkende klimastatistik i forvaltningspraksis, foranlediget forskernes undersøgelse.

Holdet analyserede 40 års årlige data for maksimalt, minimums- og gennemsnitstemperatur og nedbør for 26 vilde blåbærmarker, to i Hancock County og 24 i Washington County, alle mindst en kvadratkilometer store. Forskere kvantificerede klimamønstre i deres undersøgelsesområde ved hjælp af fjernmåling, Geographic Information System (GIS) teknikker og forskellige værktøjer i ArcGIS Pro Software. Når man sammenligner det med statsdækkende data, indsamlet fra Climate Reanalyzer, gruppen fandt det gennemsnit, minimum og maksimum temperaturer steg mere i deres undersøgelsesområde end i Maine generelt mellem 1980 og 2019.

Ifølge undersøgelsen den maksimale temperatur for blåbærmarkerne steg omkring 1,2 grader Celsius, mens det steg omkring 0,95 grader Celsius for Maine generelt. Minimumstemperaturen steg i markerne med omkring 1,55 grader Celsius, mens staten oplevede en stigning på 1,25 grader Celsius i sin minimumstemperatur. Staten oplevede en stigning på 1,1 grader Celsius i sin gennemsnitlige temperatur, men det eskalerede med 1,3 grader Celsius i Down East felter.

Undersøgelsen afslørede også forskelle i klima på tværs af selve Down East-felterne. De felter, der lå tættest på kysten, var blevet varmest hurtigst og oplevet de laveste maksimum- og middeltemperaturer og højeste minimumstemperaturer.

"Da vilde blåbærmarker tættere på kysten viste signifikant højere stigninger i vækstsæsonens temperaturer, avlere, der har marker tættere på kysten, skal være mere opmærksomme på de potentielle negative effekter af opvarmning på afgrødernes sundhed og produktion, " ifølge forskerholdet.

Forskere opdagede ingen ændringer i nedbør i løbet af de 40 vækstsæsoner på tværs af Down East vilde blåbærmarker eller i staten generelt.

Holdet etablerede en positiv sammenhæng mellem temperatur, evapotranspiration og afgrødesundhed under deres undersøgelse. Mens temperaturerne fortsætter med at stige, og derfor evapotranspiration, dette kan resultere i mere vandunderskud på tværs af vilde blåbærmarker, ifølge forskere. Fjernmålingsteknikker, der tager højde for evapotraspiration, kan derfor hjælpe producenterne med at identificere utilstrækkelige vandforsyninger og vurdere behovet for kunstvanding.

En tidligere undersøgelse udført af Tasnim, Zhang, Drummond, Seanna Annis, en UMaine lektor i mykologi; og Lily Calderwood, en assisterende professor i havebrug og University of Maine Cooperative Extension specialist i vilde blåbær, om vilde blåbærfysiologi afslørede, at fotosyntesen faldt, når lufttemperaturen overstiger 25 grader Celsius. Vilde blåbærafgrøder og jord oplevede også vandtab, når temperaturen oversteg 22,4 grader Celsius.

I deres seneste undersøgelse, Tasnim og hendes kolleger fandt ud af 26 vilde blåbærmarker i Down East, mere end halvdelen oplevede temperaturer, der oversteg tærsklen på 25 grader Celsius fra 1980-2019. Maksimale temperaturer for juli og august, toppen af ​​vækstsæsonen, har også oversteget 22,4 og 25 grader celsius.

Truslerne fra klimaforandringerne tyder på behovet for, at vilde blåbæravlere overvejer afbødende indsats og kunstvandings- og jordforbedringsteknikker i deres planer, ifølge forskere. Oprettelsen af ​​prædiktive afgrødeproduktionsmodeller, der tager højde for temperatur- og evapotranspirationstærsklerne, der er udforsket i deres undersøgelse, vil også hjælpe dem med at styre deres afgrøder, efterhånden som klimaet ændrer sig.

"I lyset af vores nylige undersøgelser vedrørende klimaændringer og vilde blåbær, fra denne sommer under opsyn af Dr. Zhang, vi vil yderligere undersøge afbødningsteknikker til opvarmning ved hjælp af biokul-kompostblanding og mulch i en eksperimentel opvarmningstest i den vilde blåbærmark på Blueberry Hill Farm, der ejes af University of Maine til forskning, " siger Tasnim.