Η επιστήμη στην υπηρεσία των παραγωγών φρούτων και ξηρών καρπών για την προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή

Η αύξηση της θερμοκρασίας λόγω της κλιματικής αλλαγής έχει οδηγήσει σε μείωση των αποδόσεων σημαντικών καρποφόρων δέντρων (φρούτα, ξηροί καρποί) στην περιοχή της Μεσογείου (και όχι μόνο). Υπό αυτό το πρίσμα, επιστήμονες από διαφορετικούς τομείς ένωσαν τις δυνάμεις τους στα πλαίσια του έργου AdaMedOr για να προσδιορίσουν τα προβλήματα που αναμένεται να αντιμετωπίσουν τα δέντρα τα επόμενα χρόνια και να βοηθήσουν τους αγρότες να κάνουν τις απαραίτητες προσαρμογές στους οπωρώνες τους για να τους προστατεύσουν.

Ελιές, σύκα, αμύγδαλα, βερίκοκα, κεράσια, ροδάκινα και άλλοι καρποί καλλιεργούνται στην Μεσόγειο από την αρχαιότητα. Ωστόσο, η παραγωγή αυτών των σημαντικών τροφίμων της μεσογειακής δίαιτας απειλείται λόγω υπερθέρμανσης του πλανήτη. Η άνοδος της θερμοκρασίας θέτει σε κίνδυνο την καλά προσαρμοσμένη έως τώρα φαινολογική απόκρισή τους στις εποχιακές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας και, συνεπώς, αλλάζει η καταλληλότητα των ποικιλιών οπωροφόρων δέντρων ανάλογα με τις περιοχές όπου καλλιεργούνται παραδοσιακά. Οι αγρότες πρέπει να αντιμετωπίσουν τις επιπτώσεις που έχει η υπερθέρμανση του πλανήτη στους οπωρώνες τους. Πώς όμως θα διασφαλιστεί η βιωσιμότητα αυτών των καλλιεργειών στο μέλλον; Τι θερμοκρασίες πρέπει να περιμένουμε σε 30 ή 50 χρόνια; Ποιες ποικιλίες ή είδη θα είναι σε θέση να αντιμετωπίσουν τις μεταβαλλόμενες κλιματικές και περιβαλλοντικές συνθήκες σε κάθε περιοχή; Στο έργο «Adapting Mediterranean Orchards (AdaMedOr)», στόχος μας είναι να προβάλουμε τις επιπτώσεις των μελλοντικών κλιματικών συνθηκών στα οπωροφόρα δέντρα στην λεκάνη της Μεσογείου. Ταυτόχρονα, στοχεύουμε στον προσδιορισμό και την συλλογή των αγροκλιματικών απαιτήσεων των ποικιλιών, με σκοπό να τις καταστήσουμε προσιτές στους καλλιεργητές.

Οι επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής στην ανθοφορία και καρποφορία των δέντρων

Η ημερομηνία ανθοφορίας και η φαινολογία των δέντρων εξαρτώνται από τις θερμοκρασίες που επικράτησαν κατά τους προηγούμενους μήνες. Για να βγουν τα δέντρα από το στάδιο του ληθάργου, το οποίο τα βοηθάει να επιβιώσουν κατά την ψυχρή περίοδο που είναι δυσμενής για την ανάπτυξή τους, απαιτούνται χαμηλές θερμοκρασίες κατά την διάρκεια του χειμώνα (απαιτήσεις σε ψύχος) . Τα δέντρα μπορεί ακόμη και να εκτεθούν σε κίνδυνο καταστροφής λόγω παγετών. Οι ήπιοι χειμώνες, που γίνονται όλο και πιο συχνοί λόγω της αύξησης της θερμοκρασίας, προκαλούν καθυστερήσεις στην ημερομηνία εξόδου απο τον λήθαργο. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα δέντρα αδυνατούν να σπάσουν τον λήθαργο, λόγω των σχετικά υψηλών θερμοκρασιών που επικράτησαν κατά την διάρκεια του χειμώνα. Η μη έκθεση των δέντρων σε χαμηλές θερμοκρασίες εκδηλώνεται με μειωμένη ανθοφορία, μετατόπιση των ημερομηνιών ανθοφορίας την άνοιξη ή με ασύγχρονη άνθηση, η οποία μπορεί να προκαλέσει σημαντική μείωση απόδοσης.

Η υπερθέρμανση του πλανήτη επηρεάζει το περιβάλλον μεταβάλλοντας τους υδρολογικούς κύκλους, την συχνότητα εμφάνισης παρασίτων και επηρεάζοντας άμεσα τη φυσιολογία των δέντρων, με αποτέλεσμα την δραματική μείωση στην παραγωγή καρπών σε πολλές περιπτώσεις. Για παράδειγμα, τα τελευταία χρόνια, οι παραγωγοί βερίκοκων αντιμετωπίζουν δραματική μείωση της απόδοσης σε ορισμένες ποικιλίες στην Σαραγόσα στην βορειοανατολική Ισπανία. Η “Moniquí” και η “Paviot” είναι οι δύο πιο σημαντικές παραδοσιακές ποικιλίες βερίκοκου σε αυτήν την περιοχή. Η “Paviot” είναι μια ποικιλία με υψηλές απαιτήσεις έκθεσης σε χαμηλές θερμοκρασίες. Σε χρονιές με ήπιους χειμώνες, η ανθοφορία της ποικιλίας αυτής επηρεάζεται δραματικά, παρατηρώντας από μικρές καθυστερήσεις στην περίοδο ανθοφορίας μέχρι ολική πτώση των μπουμπουκιών πριν το άνοιγμα των λουλουδιών, γεγονός που οδηγεί σε πλήρη αποτυχία της καλλιέργειας. Πώς μπορούν οι αγρότες να αντιμετωπίσουν αυτό το πρόβλημα; Οι αγρότες μπορούν να αντικαταστήσουν την ποικιλία “Paviot”, αλλά αυτό δημιουργεί κάποια πρόσθετα προβλήματα, αφού η ίδια αποτελεί την επικονιάστρια ποικιλία της “Moniqui” και δεν υπάρχουν αξιόπιστες πληροφορίες για τις αγροκλιματικές απαιτήσεις των νέων ποικιλιών που θα μπορούσαν ενδεχομένως να την αντικαταστήσουν. Πώς μπορεί ένας αγρότης να βρει μια εναλλακτική ανθεκτική ποικιλία για το άμεσο μέλλον;

Αποκρυπτογραφώντας τον λήθαργο των καρποφόρων δέντρων

Η επιστημονική κοινότητα έχει κάνει πολλές προσπάθειες για να αποκρυπτογραφήσει την φυσιολογική βάση του λήθαργου, να προβλέψει τις μελλοντικές κλιματικές συνθήκες και τις φαινολογικές αποκρίσεις των δέντρων. Ωστόσο, λίγες πληροφορίες που μπορούν να βοηθήσουν τους αγρότες να προσαρμόσουν τους οπωρώνες τους στις μελλοντικές κλιματικές συνθήκες είναι διαθέσιμες. Το έργο AdaMedOr στοχεύει να καλύψει αυτό το κενό, στους παραγωγούς στις πρόσφατες επιστημονικές εξελίξεις γύρω απο την φαινολογία και τον λήθαργο. Το έργο αντιμετωπίζει την πρόκληση παροχής πρακτικών πληροφοριών στους παραγωγούς φρούτων και ξηρών καρπών, ώστε να λάβουν επιστημονικές αποφάσεις σχετικά με την προσαρμογή των οπωρώνων τους στις μελλοντικές συνθήκες.

Για το σκοπό αυτό, το έργο AdaMedOr συνδυάζει την τεχνογνωσία επιστημόνων από πολλαπλούς κλάδους. Επιπλέον, ενώνει τις προσπάθειες επτά ερευνητικών κέντρων και πανεπιστημίων από τέσσερις χώρες στην Ευρώπη και την Αφρική. Το έργο διευθύνεται και συντονίζεται από το Πανεπιστήμιο της Βόννης. Ο καθηγητής Dr. Eike Luedeling και η ομάδα του εργάζονται σε σχετικά με την κλιματική αλλαγή μοντέλα για περισσότερα από 10 χρόνια. Έχουν αναπτύξει το chillR, ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο πακέτο ανάλυσης φαινολογίας για την γλώσσα προγραμματισμού R. Το CITA και το Εθνικό Ερευνητικό Συμβούλιο της Ισπανίας (CEBAS-CSIC) εργάζονται στην Ισπανία για την προσαρμογή των πυρηνόκαρπων στην κλιματική αλλαγή. Το Institut National Agronomique de Tunisie (INAT) και το Institut de l’Olivier (IO) της Τυνησίας ερευνούν τον αντίκτυπο της κλιματικής αλλαγής στην βιομηχανία φρούτων και ελιάς. Τέλος, η Ecole Nationale d’Agriculture de Meknès (ENA) και το Πανεπιστήμιο Sultan Moulay Slimane (USMS) του Μαρόκο επικεντρώνονται σε ζητήματα που σχετίζονται με τη θερμοκρασία και τα ύδατα και μελετούν τον αντίκτυπο της κλιματικής αλλαγής στη φαινολογία των δέντρων.

Το έργο ξεκίνησε το 2020 και από τότε, έχει σημειωθεί τεράστια πρόοδος σε πολλαπλά επίπεδα. Έχουμε ήδη αξιολογήσει την επίδραση της υπερθέρμανσης του πλανήτη στις αγροκλιματικές συνθήκες στην λεκάνη της Μεσογείου, τόσο για το παρελθόν όσο και για το μέλλον. Αυτές οι πληροφορίες έχουν συνδυαστεί και με την εμπειρία των αγροτών, των τεχνικών και των ερευνητών σχετικά με τις επιπτώσεις της αύξησης της θερμοκρασίας στους οπωρώνες της Μεσογείου. Αυτή η εργασία θα είναι η πρώτη μας δημοσίευση όσον αφορά το έργο. Εκτός από αυτό, σημαντική πρόοδος έχει σημειωθεί απο την γερμανική ομάδα σχετικά με την ανάπτυξη μοντέλων. Το «Phenoflex» μπορεί να παραμετροποιηθεί για διαφορετικά είδη και ποικιλίες. Αυτό το εργαλείο θα είναι χρήσιμο για την ανάλυση των συνόλων δεδομένων σχετικά με παρατηρήσεις φαινολογίας που συγκεντρώνουν όλοι οι εταίροι από τις περιοχές της λεκάνης της Μεσογείου. Τέλος, διεξάγονται πειραματικές εργασίες σε διάφορες χώρες με μια τυπική μεθοδολογία για τον προσδιορισμό των αγροκλιματικών απαιτήσεων κοινών ποικιλιών και ειδών υπό διαφορετικές κλιματικές συνθήκες. Οι επόμενες εργασίες μας θα καταστήσουν όλες αυτές τις πληροφορίες διαθέσιμες σε αγρότες και παραγωγούς.