Según un estudio de investigación realizado en 2016, en los próximos 30 años, la modificación del clima podría eliminar más del 50% de la tierra apropiada para el cultivo de café en el mundo. Una modificación similar a esta tendría un impacto masivo en numerosos pequeños agricultores en todo el mundo al disminuir la cantidad de tierra apropiada para expandir una planta comercial crucial.

Suponiendo que los efectos del calentamiento mundial no disminuyan, el único remedio es crear rangos de arábica que ciertamente crecerán en una serie más amplia de problemas. Sin embargo, por el momento, la variedad de retadores es muy restringida.

Debido a esto, en el marco del proyecto Breeding Coffee for Agroforestry Systems ( BREEDCAFS ), los investigadores del café están trabajando junto con un consorcio de 17 socios en todo el mundo. Están excavando en campos en Nicaragua, México, Camerún y también Vietnam, apoyando plantas en laboratorios de ambiente controlado en Dinamarca, Francia y Portugal, y buscando el consejo de estudios de investigación científica existentes para averiguar aún más sobre rangos adecuados.

Para leer más, hablé con las partes interesadas relacionadas con estos ensayos. Continúe leyendo para descubrir exactamente cómo están “probando en choque” la resistencia de varias gamas a la modificación del clima.

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Ampliación de las plantas de café

en barriles de color fabricado en Nicaragua Mitigar el impacto del cambio climático Sophie Léran es una joven fisióloga molecular que es experta en café y opera en el CIRAD. Ella afirma: "Nuestros esfuerzos combinan experimentos controlados de laboratorio, así como un arduo trabajo de campo para evaluar cómo ciertas selecciones, y también especialmente los híbridos de arábica nuevos, responden al ajuste del entorno".

Para gestionar el efecto del cambio climático, los rangos futuros deben poder resistir en condiciones ambientales más exigentes, incluidos períodos secos graves, niveles extremos de temperatura elevados, así como niveles más altos de CO 2 .

No obstante, con los rangos existentes, los productores pueden comenzar expandiendo las plantas de café bajo la sombra de árboles más altos utilizando técnicas agroforestales.

Los beneficios ecológicos del café de sombra ya se han repasado en la industria desde hace tiempo. Jean-Christophe Breitler es un científico del café arábica que trabaja con CIRAD ”. [Las plantas de café] se ven mucho mejor debajo de los árboles ”, describe. “Esto se debe al hecho de que hay mucha más agua disponible y las temperaturas se reducen”.

Si bien cultivar cafés a la sombra normalmente le da al fabricante un clima mucho más bueno, los rendimientos pueden caer hasta en un 40%. Esto se puede aclarar por la realidad de que las plantas de café que normalmente se expandieron hoy en día en realidad se obtuvieron de antepasados ajustados para condiciones solares completas, en lugar de color.

Sophie me informa que uno de los propósitos principales de la tarea BREEDCAFS es seleccionar y también verificar rangos que sean adecuados para sistemas agroforestales en términos de alta calidad y rendimiento.

Para encontrar cafés adecuados, Jean-Christophe me informa que los científicos están evaluando diferentes selecciones a través de pruebas de campo en Nicaragua, México, Camerún y también Vietnam. Las plantas expandidas en la finca se examinan y también se evalúa su desempeño agronómico a través de una variedad de elementos, incluido el desarrollo, el rendimiento, la composición bioquímica y también la calidad de la taza.

En México, Nicaragua y Camerún, afirma que los científicos están comprobando las selecciones de híbridos de arábica y los cultivares locales bajo una cobertura de color fuerte y claro en una variedad de elevaciones. Los resultados se están utilizando posteriormente para probar programas de reproducción y también para seleccionar selecciones de híbridos de alto rendimiento para sistemas agroforestales.

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“Wp-image-83650” srcset = ”https://www.coffeexml.com/wp-content/uploads/2020/12/crash-testing-coffee-hybrids-resistance-to-adverse-growing-conditions-1. jpg 1001w, https://www.coffeexml.com/wp-content/uploads/2020/12/crash-testing-coffee-hybrids-resistance-to-adverse-growing-conditions-9.jpg 300w, https: // www.coffeexml.com/wp-content/uploads/2020/12/crash-testing-coffee-hybrids-resistance-to-adverse-growing-conditions-10.jpg 768w, https://www.coffeexml.com/wp -content / uploads / 2020/12 / crash-testing-coffee-híbridos-resistencia-a-condiciones-adversas-de-crecimiento-11.jpg 480w ”tamaños =” (ancho máximo: 1001px) 100vw, 1001px “> Una red de colores cubriendo plantas de café en Finca La Cumplida, Matagalpa, Nicaragua En Nicaragua, Jean-Christophe afirma que los investigadores están explorando especialmente los resultados del aumento de temperatura en el crecimiento de la fruta, el grosor del grano y la calidad superior de la taza. En estos ensayos, define que las plantas de café se expanden en barriles de 200L a diferentes altitudes y también temperaturas; las plantas cultivadas a 1.500 msnm, por ejemplo, normalmente están expuestas a niveles de temperatura alrededor de 5 ° C por debajo de los de 750 msnm

Jean-Christophe me informa que el grupo en Nicaragua está recopilando una cantidad sustancial de información a lo largo de estas pruebas. Afirma que esto consta de funciones que se muestran en la planta misma (como la altura de la planta, la dimensión de la cereza, el rendimiento de la fruta, etc.). Sin embargo, esta información también incluye genes de plantas, la estructura bioquímica de los granos, así como una taza de alta calidad, todo lo cual permite a los investigadores comprender mejor los dispositivos moleculares detrás del café de alta calidad.

En Vietnam, Pierre Marraccini, científico del CIRAD y también alumno de doctorado del CIRAD-ECOM Thuan Sarzynski, están examinando exactamente cómo las plantas se adaptan a las condiciones de sequía en los sistemas agroforestales.

Pierre y Thuan han sometido las mismas variedades de arábica a una serie de programas de agua (como riego, lluvia normal y también un 30% de exclusión de agua) y, en última instancia, están grabando en cinta los mismos factores de información a lo largo de completamente seco y períodos húmedos.

Pierre afirma que, si bien su equipo examina cómo se comportan las diferentes selecciones de cruces cuando se basan en las ansiedades del agua, también se concentra en la capacidad de las selecciones para recuperarse tan pronto como el estrés por sequía sea más intenso. En el estudio de investigación agrícola, esta es la definición de "durabilidad".

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Prueba de exención de agua en Son La, Vietnam Prueba de choque en plantas de café en laboratorios Las pruebas de campo son lo más cercano que podemos llegar a las condiciones del "mundo real". Sin embargo, Sophie comenta que es difícil investigar y también reconocer el impacto de un parámetro en particular en el campo, siempre que haya interacción con muchos otros aspectos ecológicos variables. Esto hace que sea difícil identificar qué componente de la retroalimentación de la planta está asociado con un cambio dado en el medio ambiente.

. Sophie me cuenta que el grupo CoffeeAdapt del CIRAD en Montpellier está examinando el impacto del ajuste ambiental en las plantas de café, concentrándose en el daño provocado por los aumentos de temperatura. Si bien el ajuste del clima generalmente se asocia con la altitud típica del nivel de temperatura, también causará un frente cálido aún más severo y constante.

Sophie dice: “Al utilizar cámaras de desarrollo establecidas con condiciones óptimas de crecimiento (luz, nivel de temperatura, humedad, monóxido de carbono 2 y más), además de variar solo un criterio, podemos analizar impactos particulares, enfatizar selecciones resistentes o indulgentes, y también identificar los mecanismos moleculares asociados con la respuesta flexible a la ansiedad.

“Estas cámaras son dispositivos poderosos que nos permiten simular problemas de campo al tiempo que evitan variantes en el clima (como viento, lluvias, nubes), así como también enfermedades y plagas”, describe. “En este ejemplo, utilizamos estas cámaras de desarrollo para imitar una ola de calor. Los híbridos de arábica se sometieron a temperaturas de 42 ° C durante diez días sucesivos. Durante ese período, acumulamos muestras y datos a diario.

“Vimos los primeros signos y síntomas de quemaduras en las hojas después de 3 días. Ahora tenemos la intención de probar varias otras variedades para encontrar algunas plantas duraderas en el futuro, y también para identificar algunas que sean más duraderas a las tensiones térmicas.

“Este experimento se realizó realmente solo unos meses antes de que la ola de calor real dañara varios otros cultivos en junio de 2019 en Europa. ¡Nuestra peor situación predicha no fue tanto de la verdad! "

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Según sea necesario, afirma que está organizando experimentos para someter a prueba las plantas a "altos grados de CO 2 , varias temperaturas y también varios niveles de disponibilidad de agua".

Él dice que no está claro cómo responderán las plantas, pero señala que, en algunas condiciones, las estimaciones anticipan que variedades específicas funcionarán incluso mucho mejor de lo que lo harían normalmente. José afirma: "Si podemos lograr más monóxido de carbono 2 sin calentar, [algunas] plantas ciertamente generarían más".

Por lo general, los investigadores de la Universidad de Lisboa y del CIRAD esperan que los nuevos híbridos de café que están examinando tolerarán y se adaptarán a problemas ambientales significativamente hostiles que consisten en mayores niveles de monóxido de carbono 2 , menos agua y mucho más. calor. Sin embargo, José asegura que están pensando específicamente en un “factor de inflexión” donde “la aclimatación y también el ajuste ya no es factible”.

En la Universidad de Copenhague, los científicos también están utilizando sus centros para expandir el café en condiciones controladas. Anders Raebild y Athina Koutouleas son dos ecofisiólogos que sienten curiosidad por el ajuste de la intensidad de la luz.

En estas pruebas, Anders y Athina están imitando el diferente grosor de los árboles de sombra que los fabricantes de café encuentran naturalmente cuando cultivan plantas en un sistema agroforestal. Expanden los híbridos de arábica junto con sus padres bajo cinco niveles de luz diferentes y, en última instancia, también miden su capacidad para la fotosíntesis, las tasas de desarrollo y el avance de la cereza, además de la expresión genética que subraya cada una de estas cualidades.

“A pesar de los problemas de poca luz que tenemos aquí en el norte internacional, hemos logrado cultivar plantas de café con cerezas en un momento similar a su crecimiento totalmente natural en ambientes tropicales, aunque solo granos suficientes para un par de tazas de café ”, Afirma Athina. "Es muy posible que seamos los únicos individuos que están expandiendo seriamente el café en Dinamarca en este momento".

Plantas de café con diferentes fases de daños por hojas caídas después del estrés por calor y ansiedad en cámaras de desarrollo Análisis de datos de campos y ensayos de cámaras de crecimiento

Los datos tanto del área como de las pruebas de la cámara de crecimiento finalmente descubren su método para Marcus McHale, un investigador postdoctoral en la Universidad de Irlanda en Galway. Toda la información grabada en cinta se almacena en la base de datos BREEDCAFS que Marcus ha desarrollado. Mucho, incluso más de 16,000 árboles se han incluido en la lista y también se han marcado de forma independiente con un código único.

Para Jean-Christophe y también el trabajo de Pierre en las pruebas del área exterior, Marcus documenta todos los rasgos medibles de las plantas de café (como el diámetro de los tallos, las dimensiones de las hojas caídas, etc.). Luego, anticipa de manera similar qué características físicas podrían estar conectadas con un resultado positivo.

Marcus afirma: "Por ejemplo, en este momento estamos prediciendo rasgos asociados con el rendimiento, como la elevación o el diámetro del tronco".

Esto es útil para un agricultor. “Si me da datos sobre 10,000 [plantas] individuales, puedo ser una serie y decirle inmediatamente cuáles son de mayor valor posible”, afirma Marcus. Después de la evaluación, estos detalles se transmiten a los investigadores, que reproducen estos cafés seleccionados para la futura generación de plantas de prueba.

A medida que las plantas crecen, producen frutos y también utilizan más información, esta información se vuelve a anudar en el modelo para hacerlo más preciso. Sin embargo, Marcus incluye que por lo general no está claro, especialmente por qué una característica física específica en una planta podría estar asociada con un mayor rendimiento; simplemente sabemos que lo es.

Él incluye que con la información de los ensayos de la cámara de crecimiento, es factible comprender qué gen específico conduce a qué propiedad preferible (por ejemplo, mayor rendimiento) utilizando análisis transcriptómico, un enfoque que analiza la composición hereditaria de una planta. Esto ofrece con éxito una "captura de pantalla" de todos los genes apropiados en un momento específico.

Al final de los experimentos llevados a cabo en las cámaras de desarrollo, las plantas se reducen, se congelan rápidamente en nitrógeno líquido y se envían a laboratorios expertos para la secuenciación del genoma y el análisis bioquímico.

Después de eso, Marcus evalúa estos datos de una manera comparable. Dice que, por ejemplo, hay información que recomienda un vínculo hereditario con la dimensión de las aberturas microscópicas de las hojas de una planta de café que le permiten “respirar”.

En teoría, los criadores de perros de café podrían identificar este gen y también suministrarlo a los productores en más climas de detección, como aquellos en los que el monóxido de carbono 2 grados es mucho más alto. Entonces, hipotéticamente, estas plantas estarán mucho más capacitadas para gestionar el impacto del ajuste climático.

Cosecha de granos de café en Vietnam para una prueba altitudinal Al combinar experimentos de campo y pruebas de condiciones controladas, los científicos han podido investigar las plantas de café y también exactamente cómo es probable que reaccionen rangos particulares al impacto de la modificación climática. Esto abarca desde el comportamiento de los cafetos en los sistemas agroforestales hasta la expresión genética de características específicas preferibles o no deseadas.

Los científicos de BREEDCAFS han considerado los requisitos de los agricultores durante el transcurso de este proyecto. Han buscado sus comentarios sobre variedades de detalles a través de encuestas en todos los países incluidos, además de aprovechar los supuestos de los consumidores de café. En todas las pruebas de campo, se enviaron ejemplos a tostadores locales o europeos (incluido Illycafè) para revisar la calidad superior de la taza.

A pesar de los desafíos que enfrenta el cafetal con las preocupaciones por la modificación ambiental, este amplio y también extenso proyecto está funcionando hacia una opción. Las partes interesadas implicadas están entusiasmadas de que las gamas surgirán de este proyecto y ofrecerán a los clientes perfiles de taza de alta calidad junto con un mayor rendimiento y resistencia para el fabricante. Si este es el caso, los caficultores podrán mejorar su seguridad económica a largo plazo y también, con suerte, podrán mitigar la influencia del cambio climático en sus ingresos.

¿Disfrutaste esto? Después de eso, consulte Combatir el impacto del cambio climático con variedades de café híbridas

Tenga en cuenta: CIRAD es un patrocinador de Perfect Daily Grind .

Puntuaciones de créditos de imagen: Benoît Bertrand, Jean-Christophe Breitler, Sophie Léran, Pierre Marraccini, Thuan Sarzynski

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