Vilda blåbärsfält i Down East Maine värms upp snabbare än staten som helhet, enligt en ny University of Maine-studie om effekterna av klimatförändringar på barrens under de senaste 40 åren.

Skillnaden i stigande temperaturer tyder på behovet av att utveckla specifika strategier för förvaltning av vilda blåbär, såsom bevattning och användning av konstgödsel, för att mildra effekterna av klimatförändringar på Down East-fälten, snarare än att använda taktik utarbetad från statliga klimatmönster, enligt forskare.

Rafa Tasnim, en Ph.D. student i ekologi och miljövetenskap, ledde studien som utforskade förändringar i klimatförändringsmönster, särskilt i temperatur och nederbörd, vid Down East vilda blåbärsfält under de senaste 40 åren av växtsäsonger från 1980-2019, jämförde dem sedan med aggregerade klimatförändringar mätt för hela staten. Yongjiang Zhang, en biträdande professor i tillämpad växtfysiologi, och Francis Drummond, Professor emeritus i insektsekologi och skadedjursbekämpning, samarbetade i studien, den första att bedöma klimatförändringsmönster för en frukt som spänner över olika fält i en enda produktionsregion.

Teamets resultat publicerades i ett specialnummer av forskningstidskriften Vatten med titeln "Klimatförändringens effekter på växtvattenanvändning, Kolbalans, Näringsekonomi, och deras växelverkan." Deras resultat avslöjade också att stigande temperaturer på vilda blåbärsfält i Down East gav ökad potentiell evapotranspiration, eller vattenförlust, över fyra decennier, vars fortsättning skulle kunna hota vattenförsörjningen för grödor och den låga vattenhållningsförmågan hos den jord där grödorna finns. Kopplingseffekterna av uppvärmning och ökad potentiell evapotranspiration kan skada vilda blåbärs hälsa och avkastning, enligt forskare.

"Våra resultat visar tydligt att vilda blåbärsfält inte är immuna mot klimatförändringar, så odlare måste vara förberedda på framtida uppvärmning och en förutspådd ökning av vattenförlust, " säger Zhang. "Forskare kommer också att behöva utveckla nya och innovativa lösningar för att göra detta kulturarv hållbart under ett snabbt föränderligt klimat."

De flesta av de 18, 000 hektar vilda blåbärsfält i Maine finns i kustklimatzonen, som har upplevt en snabbare uppvärmning än de inre och norra klimatzonerna.

Variationen i klimat mellan de tre zonerna kan leda till att vilda blåbärsfält upplever effekterna av klimatförändringar på olika sätt, enligt Tasnim och hennes kollegor. Begreppet ifrågasätter effektiviteten av att använda statlig klimatstatistik i förvaltningsmetoder, föranledde forskarnas studie.

Teamet analyserade 40-åriga årliga data för maximalt, lägsta och medeltemperatur och nederbörd för 26 vilda blåbärsfält, två i Hancock County och 24 i Washington County, alla minst en kvadratkilometer stora. Forskare kvantifierade klimatmönster i sitt studieområde med hjälp av fjärranalys, Geographic Information System (GIS) tekniker och olika verktyg i ArcGIS Pro Software. När man jämför det med statliga data, insamlat från Climate Reanalyzer, gruppen fann att genomsnittet, lägsta och högsta temperaturer ökade mer i deras studieområde än i Maine överlag mellan 1980 och 2019.

Enligt studien, maxtemperaturen för blåbärsfälten ökade med cirka 1,2 grader Celsius, medan det steg cirka 0,95 grader Celsius för Maine totalt. Den lägsta temperaturen klättrade på fälten med cirka 1,55 grader Celsius, medan staten upplevde en uppgång på 1,25 grader Celsius i sin lägsta temperatur. Staten upplevde en vandring på 1,1 grader Celsius i sin medeltemperatur, men det eskalerade med 1,3 grader Celsius i Down East-fälten.

Studien avslöjade också skillnader i klimat över själva Down East-fälten. Fälten som låg närmast kusten hade värmts upp snabbast och upplevde de lägsta max- och medeltemperaturerna och högsta lägsta temperaturerna.

"Eftersom vilda blåbärsfält närmare kusten visade betydligt högre temperaturökningar i växtsäsongen, odlare som har åkrar närmare kusten måste ägna mer uppmärksamhet åt de potentiella negativa effekterna av uppvärmningen på grödans hälsa och produktion, " enligt forskargruppen.

Forskare upptäckte inga förändringar i nederbörd under de 40 växtsäsongerna över de vilda blåbärsfälten i Down East eller i staten överlag.

Teamet etablerade en positiv korrelation mellan temperatur, evapotranspiration och växthälsa under sin studie. När temperaturerna fortsätter att stiga, och därför evapotranspiration, detta kan resultera i mer vattenbrist över vilda blåbärsfält, enligt forskare. Fjärranalystekniker som står för evapotraspiration kan därför hjälpa odlare att identifiera otillräckliga vattentillgångar och utvärdera behovet av bevattning.

En tidigare studie utförd av Tasnim, Zhang, Drummond, Seanna Annis, en UMaine docent i mykologi; och Lily Calderwood, en biträdande professor i trädgårdsodling och University of Maine Cooperative Extension specialist på vilda blåbär, om vilda blåbärsfysiologi visade att fotosyntesen minskade när lufttemperaturen överstiger 25 grader Celsius. Vilda blåbärsgrödor och jord upplevde också vattenförlust när temperaturen översteg 22,4 grader Celsius.

I deras senaste studie, Tasnim och hennes kollegor upptäckte att av 26 vilda blåbärsfält i Down East, mer än hälften upplevde temperaturer som översteg 25-gradersgränsen från 1980-2019. Maximala temperaturer för juli och augusti, toppen av växtsäsongen, har också passerat 22,4 och 25 grader Celsius.

Hoten från klimatförändringarna tyder på behovet för odlare av vilda blåbär att överväga begränsningsinsatser och bevattning och markförändringstekniker i sina planer, enligt forskare. Skapandet av modeller för förutsägande växtproduktion som tar hänsyn till temperatur- och evapotranspirationströskelvärdena som utforskas i deras studie skulle också hjälpa dem att hantera sina grödor när klimatet förändras.

"I ljuset av våra senaste studier om klimatförändringar och vilda blåbär, från och med i sommar under överinseende av Dr. Zhang, vi kommer vidare att undersöka begränsningstekniker för uppvärmning med hjälp av biokol-kompostblandning och kompost i ett experimentellt uppvärmningstest i det vilda blåbärsfältet på Blueberry Hill Farm som ägs av University of Maine för forskning, " säger Tasnim.