En biträdande professor i Montana State University i hållbara livsmedelssystem som har forskat över hela världen vänder uppmärksamheten mot lönnsirap.

Vissa bönder i USA och Kanada har märkt att mängden och kvaliteten på deras lönnsirap förändras med klimatvariationer, sa Selena Ahmed från MSU:s avdelning för hälsa och mänsklig utveckling vid College of Education, Hälsa och mänsklig utveckling. Ahmed leder en grupp forskare som undersöker dessa observationer.

Enligt Ahmed, vissa producenter säger att de ser mindre ljusfärgade sirap som historiskt klassificerats som "fancy grade" och mer mörka och gula sirap under varma år. På samma gång, producenter börjar knacka på sina lönnträd tidigare på året på grund av saftflöde utlöst av vintertining, men upplever också ett tidigare slut på säsongen med lönning med en värmande vår. Kalla nätter och varma dagar utlöser saftflöde, och för mycket värme tar slut på säsongen med spirande lönnträd som ger mer osmaklig lönnsirap. Som ett resultat, Ahmed sa, vissa producenter fruktar att de i slutändan kommer att förlora pengar eftersom lättare sirap - som en gång ansågs vara de högsta betygen - brukade vara mest efterfrågad med de bästa priserna. Med förändringar i komposition, mängden saft som krävs för att göra lönnsirap skiftar också. Lönnsirap är en industri värd miljontals dollar, Ahmed noterade.

Saps sockerhalt bestämmer mängden sirap som kan produceras från en viss mängd saft, Ahmed sa, medan sekundära metabolitförsvarsföreningar bidrar till smaken, näringsprofil och sirapens hälsoattribut. Sekundära metabolitföreningar är erkända för att spela en försvarsroll i växter och ökar med miljöbelastning inklusive ökade skadedjur och mer extremt väder. Dock, hon sa att förhållandet mellan dessa faktorer och miljövariationer är dåligt känt.

För att lära dig mer om förhållandet mellan saftkvalitet och miljöfaktorer, Ahmed leder en tvärvetenskaplig, flerårig studie som en del av det internationella konsortiet ACERNet som har tagit henne och hennes samarbetspartners över sortimentet av lönnskogar och sockerbuskar i Nordamerika från nära den södra sorten av lönn i Virginia till dess norra område i Quebec, och från det östra utbudet av lönn i New England till nära dess västra område i Indiana. ACERNet -samarbetspartners inkluderar Ryan Huish från University of Virginia's College at Wise; David Lutz från Dartmouth College; Joshua Rapp och Kristina Stinson från University of Massachusetts Amherst; Toni Lynn Morelli från Department of Interior Northeast Climate Science Center; och Boris Dufour från University of Quebec i Chicoutimi.

ACERNet -teamet arbetar nära med studenter för att samla lönnprovssamlingar från början av sapflödet till dess slut, i allmänhet från februari till april.

"Början och slutet av lönnsäsongen varierar ganska mycket från år till år, "sa Lutz, en skogsekolog. "Vissa producenter använder dammsugare för att minska den dagliga variationen, men de förlitar sig alltid på besättningar för att tappa träd i början av säsongen. Tidiga säsonger är utmanande för producenter som plötsligt måste anpassa sig till förändrade tappförhållanden. Vår forskargrupp av studenter är redo att samla i förväg, men kommersiella producenter har inte alltid denna lyx. "

Teamet mäter sapflöde och sockerinnehåll under tappningssäsongen och över lönnområdet. De skickar sedan sappprover till Ahmeds samarbetspartner Food and Health Lab vid MSU för att analysera den kemiska sammansättningen som bestämmer lönnsavkvaliteten tillsammans med sockerhalten.

Ahmed är särskilt fokuserad på den fenoliska klassen av sekundära metabolitförsvarsföreningar som påverkar saftsmak och hälsoattribut. Ljusare färgade sirap har lägre fenolkoncentrationer än de mörkare siraperna. Högre temperaturer är kopplade till lönnsirap med högre nivåer av fenoler, Sa Ahmed.

Ahmed och hennes medarbetare samarbetar också med lönnproducenter genom intervjuer och workshops för att ta reda på vad sirapsproducenter har observerat i sina sockerbuskar under sin livstid. Mer än 100 odlare, inklusive medlemmar i indianska samhällen, har deltagit i studien hittills, Sa Ahmed.

Ahmed sa att hon och hennes medarbetare är intresserade av att lära sig om vad lönnproducenter upplever och märker. Därefter kommer de att jämföra dessa observationer med sina fält- och laboratorieresultat avseende klimatvariabilitetens inverkan på saftflöde och kvalitet, Sa Ahmed. Forskarna vill också lära sig hur lönnproducenter förväntar sig att hantera det sociala, ekonomiska och miljömässiga förändringar som påverkar deras verksamhet.

"Fortsatt tappning av lönnsirap, och vidarebefordra dess tillhörande traditionella ekologiska kunskaper, är viktigt för livsmedels suveränitet i indianska samhällen, sa hösten Brunelle, en indiansk forskningsassistent i projektet.

Forskarna samlar också in information om vädermönster och andra socioekologiska förhållanden som påverkar lönnträd, sa Rapp, en växtekolog. Teamet kommer att koppla ihop sina sociala, ekologiska och fytokemiska data med klimatdata för att utveckla modeller som förutsäger framtiden för lönnsirapsproduktion.

"Det är viktigt att veta vad som kommer att hända i framtiden så att odlare kan hantera situationen och hantera risker, "Sa Morelli.

"Det finns flera potentiella effekter av klimat och marknadsvariation på lönnsirapsproduktion, "sa Dufour, en ekolog från Quebec. "Dessa inkluderar tillgänglighet och hälsa för lönnträd, tidpunkten och varaktigheten av tappningssäsongen, sapflöde och kvalitet, konsumentdynamik och producentförsörjning. "

Preliminära uppskattningar indikerar att saften börjar rinna upp till två veckor tidigare än för ett sekel sedan, Sa Stinson. ACERNet -teamet förväntar sig att norra stater som Vermont och New Hampshire kommer att fortsätta producera sirap långt in i framtiden, och att det södra området är det mest sårbara där saftflödet är mest varierande från år till år.

"Vi upptäcker att skogsbrukare och producenter är oroliga för lönnens träd, särskilt effekterna av surt regn och utbrott av skadedjur. Sådana abiotiska och biotiska stressorer som interagerar med klimatvariationer kommer sannolikt att påverka lönnproduktion beroende på var du befinner dig och hur du hanterar din sockerbuske. "

Huish sa att han ser att lönnsirapsproduktionen fortsätter i södra Appalacherna länge.

"Säkert decennier, kanske till och med århundraden, "sa han. Utbudet av lönnträd kan flytta norrut med värmande temperaturer, men detta är en extremt långsam process som sannolikt kommer att ta många århundraden att kännas, han lade till.

Sålänge, ACERNet -teamet förutspår att det sannolikt kommer att finnas gott om träd att knacka på om inte en invasiv skadegörare som den asiatiska Longhorn Beetle dödar träden.

"Dock, det kan finnas vissa hot mot de södra befolkningarna som kan äventyra framgångsrik tappning på mycket lång sikt, "Huish sa." Det finns några klimatprojektionsmodeller som tyder på att sockerlönn kanske inte föredrar klimatet så mycket i vår nacke i skogen i framtiden. Och vissa invasiva arter och sjukdomar kan ha en starkare negativ inverkan på södra sockerlönnen än våra nordligare populationer, förvärras av klimatförändringarna.

"Samhällsmedlemmarna här känner också frustrationerna över ökande oförutsägbarheter i vädret, och lönnknackning är mycket beroende av vädret för bra flöde, "Huish fortsatte." Det verkar som att lönnar har knackats tidigare och tidigare under säsongen under åren. Många börjar nu tappa i december eller januari. Det kan bli en chansning för vissa producenter. En anpassningsstrategi är att knacka på andra arter av lönn som kan visa sig vara mer motståndskraftiga. "

Ahmed sa att lönnsirapstudien, som några av hennes andra forskningsprojekt, utlöstes av ett samtal med odlare om de frågor som berör dem mest.

Under 2012, hon träffade två bönder i 90 -årsåldern - Albert och Jean Conklin från Vermont - om deras erfarenhet av jordbruk. Ahmed delade information om sin forskning om effekterna av klimatvariation på te i Kina. Som svar på att lära sig om Ahmeds arbete med tebönder, Conklins delade att de upplevde något liknande med lönn. Under deras livstid, de såg mindre av den ljusa sirapen från sin sockerbuske som de mest föredrog, Hon sa.

"Lönn sirap är en ikonisk skogsprodukt som inte är timmer kopplad till regional identitet, "Ahmed sa." Jag var oerhört intresserad av att studera effekterna av miljöfaktorer på lönnsirap efter mitt möte med Albert och Jean Conklin. "

Den intervjun ledde till samtal med andra odlare och det första av många erbjudanden att smaka på sin lönnsirap. Inte långt efter, Ahmed samarbetade med andra forskare som var intresserade av samma frågor med lönn.

Maple sirapstudien är nu inne på sitt tredje år. Montana INBRE -programmet och MSU:s avdelning för hälsa och mänsklig utveckling gav finansiering under de två första åren. Inrikesdepartementets Northeast Climate Science Center finansierar de kommande två åren av forskningen.

I framtiden, Ahmed och hennes medarbetare planerar att utveckla en medborgarvetenskaplig komponent till sin studie. De hoppas kunna involvera mellanstadie- och gymnasieelever för att samla in sappdata och i processen, motivera nästa generations forskare med verkliga frågor.

Ahmed har forskat om ett brett spektrum av ämnen om ekologiska, kulturella och hälsoaspekter av livsmedelssystem runt om i världen. Förutom studien med lönnsirap, hon bedriver andra studier relaterade till jordbruk, näring och hälsa i Montana, nationellt och globalt.