Как только зимние ночи опускаются ниже нуля, а дни прогреваются выше нуля, в сахарных кленах начинает течь сок, отмечая начало сезона сиропа. Производство кленового сиропа в США - это глобальная отрасль, которая за последнее десятилетие росла почти на 10 процентов в год, согласно данным Национальной службы сельскохозяйственной статистики Министерства сельского хозяйства США за 2017 год. С изменением климата дневные температуры растут, что влияет на поток сока и сахар. содержание. Согласно исследованию, опубликованному в Forest Ecology and Management, к 2100 году сезон кленового сиропа в восточной части Северной Америки может начаться на месяц раньше, чем в 1950 и 2017 годах.
В ходе исследования было изучено шесть насаждений сахарного клена от Вирджинии до Квебека, Канада, за шестилетний период. Насаждения сахарного клена расположены в: Дивайд-Ридж на юго-западе Вирджинии; Самый южный клен в центральной Вирджинии; Национальный берег озера Индиана-Дюны в Индиане; Гарвардский лес в Массачусетсе; Дартмутская органическая ферма в Ганновере, Нью-Гэмпшир; и Chicoutimi в Квебеке, Канада.
На производство кленового сиропа влияют два фактора, чувствительных к климату: содержание сахара, которое определяется запасами углеводов в предыдущем году, и сокодвижение, которое зависит от цикла замораживания/оттаивания. Когда сахарный клен оттаивает, замерзший сок начинает двигаться по дереву.
Исследовательская группа стремилась проверить, как средние месячные и сезонные температуры во время сезона выпуска, а также температура и осадки за предыдущий год влияют на сокодвижение.
Каждый день сезона сбора урожая (с января по май) в исследуемых регионах исследователи собирали образцы сока от 15 до 25 взрослых деревьев сахарного клена. Они измерили объем и вес сока и провели анализ содержания сахара в соке. Также снимались суточные показатели температуры. С помощью этих данных команда могла затем изучить годовую изменчивость сокодвижения, чтобы увидеть, как данные менялись от дерева к дереву и от года к году.
Основываясь на исторических климатических данных, исследователи изучили, как прошлые изменения минимальных и максимальных температур влияли на поток сока на каждом из участков. Они создали модель, которая прогнозировала время оптимального сокодвижения на основе исторических данных о температуре, относящихся к дням заморозков и оттепелей, фактического сбора сока в ходе полевых работ и месячного климата. Чтобы рассчитать прогнозы того, как изменение климата повлияет на производство кленового сиропа, команда использовала климатические модели, основанные на сценарии выбросов углерода RCP 8.5, который соответствует текущим тенденциям выбросов.
Исследование показало, что большинство сезонов сбора сока длилось 45 дней или меньше, и что середина сезона сбора сахарного клена, как правило, приходилась на март или позже на трех четвертях участков.
Согласно прогнозам моделирования, к концу века команда обнаружила, что сезон прослушивания прогнозируется в среднем на один месяц раньше. Кроме того, вполне вероятно, что к 2100 году Вирджиния и Индиана едва ли смогут производить смолу, в то время как производство в Квебеке будет значительно увеличено. Из штатов, участвовавших в исследовании, Нью-Гэмпшир и Вермонт (не один из участков выборки, но для которого были проанализированы климатические данные), вероятно, пострадают меньше всего, но производство сиропа по-прежнему будет сокращаться. По прогнозам, к концу века в большинстве районов США, где произрастают сахарные клены, производство кленового сиропа сократится, в то время как в районах северного Онтарио и Квебека производство может вырасти от умеренного до значительного. Кроме того, концентрация живого сахара, вероятно, станет ниже и более изменчивой (на 28-36% ниже на смоделированных участках).
По мере потепления климата сезон сбора сахарного клена будет сокращаться и приближаться к декабрьской дате. Производители кленового сиропа могут заранее подумать об адаптации своих технологий и логистики сбора, чтобы быть готовыми к тому, как изменение климата повлияет на производство», - сказал соавтор Дэвид Лутц, доцент кафедры экологических исследований Дартмутского университета.
По данным Министерства сельского хозяйства США, только в США в 2017 году производство кленового сиропа оценивалось в 141 миллион долларов. Что касается мировой доли, то Федерация производителей кленового сиропа Квебека сообщила в 2017 году, что в Канаде находится 80 процентов мирового производства кленового сиропа, из которых 72 процента производятся в Квебеке, а 20 процентов - в США
Исследователи призывают к дополнительным исследованиям изменения климата и производства кленового сиропа, которые могут помочь производителям кленового сиропа, лесоустроителям и политикам подготовиться к изменениям, которые уже влияют на многомиллионную отрасль.