Selon une étude de recherche réalisée en 2016, dans les 30 prochaines années, la modification du climat pourrait éliminer plus de 50% des terres appropriées pour la culture du café dans le monde. Une modification similaire à celle-ci aurait un impact massif sur de nombreux petits exploitants agricoles à travers le monde en diminuant la superficie de terre appropriée pour l'expansion d'une centrale de trésorerie cruciale.

En supposant que les effets du réchauffement planétaire ne ralentissent pas, le seul remède est de créer des gammes d'arabica qui se développeront certainement dans une série plus large de problèmes. Néanmoins, pour le moment, la variété des challengers est très restreinte.

Pour cette raison, dans le cadre du projet Breeding Coffee for Agroforestry Systems ( BREEDCAFS ), les chercheurs sur le café travaillent avec un consortium de 17 partenaires à travers le monde. Ils creusent dans des champs au Nicaragua, au Mexique, au Cameroun et au Vietnam, soutiennent des plantes dans des laboratoires à environnement contrôlé au Danemark, en France et au Portugal, et recherchent des conseils dans les études scientifiques existantes pour en savoir encore plus sur les plages appropriées.

Pour en savoir plus, j'ai parlé avec les parties prenantes impliquées dans ces essais. Continuez à lire pour savoir exactement comment ils «testent» la résistance de diverses gammes aux changements climatiques.

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Les plants de café s'agrandissent

en barriques sous couleur fabriquée au Nicaragua Atténuer l'impact du changement climatique Sophie Léran est une jeune physiologiste moléculaire, experte du café et opérant au Cirad. Elle affirme: «Nos efforts combinent des expériences contrôlées en laboratoire et un travail de terrain ardu pour évaluer comment certaines sélections, et en particulier les tout nouveaux hybrides arabica, répondent à l'ajustement de l'environnement.»

Pour gérer les effets du changement climatique, les futures plages doivent être capables de résister à des conditions environnementales plus exigeantes, notamment de graves périodes de sécheresse, des températures extrêmes élevées, ainsi que des niveaux plus élevés de CO 2 .

Néanmoins, avec les gammes existantes, les producteurs peuvent commencer par développer des plants de café à l'ombre d'arbres plus hauts en utilisant des techniques agroforestières.

Les avantages écologiques du café cultivé à l'ombre sont déjà passés en revue dans l'industrie depuis longtemps. Jean-Christophe Breitler est un scientifique du café arabica qui travaille avec le Cirad. [Les plants de café] semblent bien mieux sous les arbres », décrit-il. «Cela est dû au fait que l'eau est beaucoup plus disponible et que les températures sont réduites.»

Alors que la culture du café à l'ombre donne normalement au fabricant un climat beaucoup plus favorable, les rendements peuvent chuter jusqu'à 40%. Cela peut être clarifié par le fait que les plants de café normalement développés aujourd'hui ont en fait été élevés à partir d'ancêtres ajustés pour des conditions ensoleillées complètes, plutôt que pour la couleur.

Sophie m'informe que l'un des principaux objectifs de la mission BREEDCAFS est de sélectionner et également de vérifier des gammes adaptées aux systèmes agroforestiers en termes de qualité et de performance.

Pour trouver des cafés adaptés, Jean-Christophe m'informe que les scientifiques évaluent différentes sélections lors d'essais sur le terrain au Nicaragua, au Mexique, au Cameroun et également au Vietnam. Les plantes développées à la ferme sont examinées et leur performance agronomique est également évaluée via une variété d'éléments, y compris le développement, le rendement, la composition biochimique et également la qualité de la tasse.

Au Mexique, au Nicaragua, ainsi qu'au Cameroun, il affirme que les scientifiques vérifient les sélections d'hybrides d'arabica et les cultivars locaux sous une couverture à la fois lourde et claire à diverses altitudes. Les résultats sont ensuite utilisés pour piloter des programmes de reproduction et également sélectionner des sélections hybrides à haut rendement pour les systèmes agroforestiers.

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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-hybrids-resistance-to-adverse-growth-conditions-11.jpg 480w "tailles =" (largeur max: 1001px) 100vw, 1001px "> Un filet de couleur couvrant les plants de café à Finca La Cumplida, Matagalpa, Nicaragua Au Nicaragua, Jean-Christophe déclare que les chercheurs explorent en particulier les résultats de l'augmentation de la température sur la croissance des fruits, l'épaisseur des grains et la qualité de la tasse. Dans ces essais, il définit que les plants de café sont développés dans des barils de 200 litres à différentes altitudes et températures; les plantes cultivées à 1500 m d'altitude, par exemple, sont normalement exposées à des niveaux de température d'environ 5 ° C inférieurs à ceux de 750 m

Jean-Christophe m'informe que le groupe au Nicaragua recueille une quantité importante d'informations tout au long de ces tests. Il affirme que cela consiste en des fonctions qui apparaissent sur la plante elle-même (telles que la hauteur de la plante, la dimension de la cerise, le rendement en fruits, etc.). Cependant, ces informations incluent également des gènes végétaux, la structure biochimique des grains, ainsi que des mugs de haute qualité, qui permettent aux chercheurs de mieux comprendre les dispositifs moléculaires derrière le café de haute qualité.

Au Vietnam, Pierre Marraccini, chercheur au Cirad, ainsi que Thuan Sarzynski, doctorant au Cirad-ECOM, examinent exactement comment les plantes s'adaptent aux conditions de sécheresse dans les systèmes agroforestiers.

Pierre et Thuan ont soumis les mêmes variétés d'arabica à une série de programmes sur l'eau (tels que l'irrigation, les précipitations normales et également 30% d'exclusion de l'eau) et enregistrent finalement les mêmes facteurs d'information tout au long de la sécheresse complète ainsi que périodes humides.

Pierre déclare que si son équipe examine comment les différentes sélections de croisements fonctionnent lorsqu'elles sont basées sur les angoisses de l'eau, elle se concentre également sur la capacité des sélections à récupérer dès que le stress de la sécheresse est plus important. Dans l'étude de recherche agricole, c'est la définition de la «durabilité».

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Essai d'exemption de l'eau à Son La, Vietnam Crash Testing des usines de café dans les laboratoires Les tests sur le terrain sont les plus proches des conditions du «monde réel». Cependant, Sophie explique qu'il est difficile de rechercher et de reconnaître également l'impact d'un paramètre particulier sur le terrain, à condition que l'interaction avec de nombreux autres aspects écologiques variés. Cela rend difficile d'identifier quel composant du retour d'information de l'usine est associé à un changement donné de l'environnement

. Sophie me dit que le groupe CoffeeAdapt du Cirad à Montpellier étudie l'impact de l'ajustement de l'environnement sur les plants de café, avec un focus sur les dégâts provoqués par les élévations de température. Bien que l'ajustement climatique soit généralement associé à une altitude de niveau de température typique, il causera en outre un front chaud encore plus sévère et constant.

Sophie déclare: «En utilisant des chambres de développement établies avec des conditions de croissance optimales (lumière, niveau de température, humidité, monoxyde de carbone 2 , etc.), ainsi qu'en faisant varier un seul critère, nous pouvons décomposer des impacts particuliers, mettre l'accent sur des sélections résistantes ou tolérantes, et également identifier les mécanismes moléculaires associés à la réponse flexible à l'anxiété.

«Ces chambres sont des dispositifs puissants qui nous permettent de simuler les problèmes de terrain tout en évitant les variantes du climat (comme le vent, les pluies, les nuages), ainsi que les maladies ainsi que les ravageurs», décrit-elle. «Dans cet exemple, nous avons utilisé ces chambres de développement pour imiter une vague de chaleur. Les hybrides d'arabica ont été soumis à des températures de 42 ° C pendant dix jours consécutifs. Pendant cette durée, nous avons accumulé des échantillons ainsi que des données au quotidien.

«Nous avons vu les tout premiers signes et symptômes de brûlure sur les feuilles après 3 jours. Nous avons maintenant l'intention de tester diverses autres variétés pour trouver des plantes durables dans le futur, et aussi d'en identifier certaines qui sont plus résistantes aux tensions thermiques.

«Cette expérience a vraiment été réalisée quelques mois seulement avant que la véritable vague de chaleur n'endommage diverses autres cultures en juin 2019 en Europe. Notre pire situation prévue n'était pas aussi bien de la vérité!

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Le cas échéant, il affirme organiser des expériences pour tester les usines à «des degrés de CO 2 élevés, à différentes températures et également à différents niveaux de disponibilité en eau».

Il dit qu'on ne sait pas comment les plantes réagiront certainement, mais note que dans certaines conditions, les estimations prévoient que des variétés spécifiques fonctionneront même bien mieux qu'elles ne le feraient normalement. José affirme: «Si nous pouvons obtenir une plus grande quantité de monoxyde de carbone 2 sans réchauffement, [certaines] plantes en produiraient certainement plus.»

Habituellement, l'Université de Lisbonne ainsi que les chercheurs du Cirad s'attendent à ce que les tout nouveaux hybrides de café qu'ils examinent tolèrent certainement et s'adaptent à des problèmes environnementaux significativement hostiles consistant en des niveaux plus élevés de monoxyde de carbone 2 , moins d'eau, ainsi que beaucoup plus. chaleur. Néanmoins, José affirme qu'ils pensent spécifiquement à un «facteur d'inflexion» où «l'acclimatation et l'ajustement ne sont plus possibles».

À l'Université de Copenhague, les scientifiques utilisent également leurs centres pour développer le café dans des conditions contrôlées. Anders Raebild et Athina Koutouleas sont deux écophysiologistes curieux de régler l'intensité lumineuse.

Dans ces tests, Anders et Athina imitent l'épaisseur différente des arbres d'ombrage que les fabricants de café trouvent naturellement lorsqu'ils cultivent des plantes dans un système agroforestier. Ils développent les hybrides d'arabica aux côtés de leurs parents sous cinq niveaux de lumière différents, et évaluent également leur capacité de photosynthèse, les taux de développement et l'avancement des cerises en plus de l'expression génétique soulignant chacune de ces qualités.

«Malgré les problèmes de faible luminosité que nous avons ici dans le nord international, nous avons réussi à élever des plants de café à cerisier à un moment similaire à leur croissance entièrement naturelle dans les environnements tropicaux, bien que seulement suffisamment de grains pour quelques tasses de café. », Affirme Athina. «Nous sommes peut-être les seuls à développer sérieusement le café au Danemark en ce moment.»

Les plants de café avec différentes phases de dommages aux feuilles mortes après un stress thermique et de l'anxiété dans les chambres de développement Analyse des données des champs ainsi que des essais en chambre de croissance

Les données provenant à la fois de la zone et des tests en chambre de croissance finissent par découvrir sa méthode à Marcus McHale, chercheur postdoctoral à l'Université d'Irlande à Galway. Toutes les informations enregistrées sur bande sont stockées dans la base de données BREEDCAFS que Marcus a en fait développée. Beaucoup, même plus de 16 000 arbres ont été répertoriés et également marqués indépendamment avec un code unique en son genre.

Pour Jean-Christophe et aussi pour le travail de Pierre dans les tests de la zone extérieure, Marcus documente tous les traits mesurables des plants de café (tels que le diamètre des tiges, les dimensions des feuilles tombées, etc.). Il anticipe alors de la même manière quelles caractéristiques physiques pourraient être liées à un résultat positif.

Marcus déclare: "Par exemple, pour le moment, nous prédisons des traits associés au rendement, comme l'élévation ou le diamètre du tronc."

Ceci est utile pour un agriculteur. «Si vous me donnez des données sur 10 000 [plantes] individuelles, je peux les séries et vous dire immédiatement celles qui ont la valeur la plus élevée possible», affirme Marcus. Après évaluation, ces détails sont transmis aux chercheurs, qui reproduisent ces cafés sélectionnés pour la future génération de plantes d'essai.

Au fur et à mesure que les plantes poussent, produisent des fruits et utilisent davantage d'informations, ces informations sont réintroduites dans le modèle pour le rendre plus précis. Cependant, Marcus comprend qu'il n'est généralement pas clair, en particulier pourquoi une caractéristique physique spécifique d'une plante pourrait être associée à un rendement plus élevé – nous savons simplement que c'est le cas.

Il inclut qu'avec les informations des essais en chambre de croissance, il est possible de comprendre quel gène spécifique conduit à quelle propriété préférable (par exemple, un meilleur rendement) en utilisant une analyse transcriptomique, une approche qui analyse la composition héréditaire d'une plante. Cela offre avec succès une «capture d'écran» de tous les gènes appropriés à un moment précis.

À la fin des expériences menées dans des chambres de développement, les plantes sont réduites, rapidement congelées dans de l'azote liquide, et envoyées dans des laboratoires experts pour le séquençage du génome ainsi que l'analyse biochimique.

Marcus évalue ensuite ces données de manière comparable. Il dit que, par exemple, il existe des informations qui recommandent un lien héréditaire avec la dimension des ouvertures microscopiques sur les feuilles d'un caféier qui lui permettent de «respirer».

En théorie, les éleveurs de chiens de café pourraient ensuite identifier ce gène et le fournir également aux producteurs dans des climats plus criblés, tels que ceux où le monoxyde de carbone à 2 degrés est beaucoup plus élevé. Ces usines seront alors hypothétiquement bien mieux à même de gérer l'impact de l'ajustement climatique.

Récolter les grains de café au Vietnam pour un essai altitudinal En combinant des expériences sur le terrain et des essais en conditions contrôlées, les scientifiques ont en fait été en mesure de rechercher des plants de café et aussi exactement comment des gammes particulières sont susceptibles de réagir à l'impact des modifications climatiques. Cela va du comportement des caféiers dans les systèmes agroforestiers à l'expression génétique de caractéristiques spécifiques préférables ou indésirables.

Les scientifiques de BREEDCAFS ont en fait tenu compte des besoins des agriculteurs tout au long de ce projet. Ils ont sollicité leurs commentaires sur les variétés détaillées par le biais d'enquêtes menées dans tous les pays inclus, ainsi que sur les hypothèses des consommateurs de café. Dans tous les essais sur le terrain, des exemples ont par conséquent été envoyés aux torréfacteurs locaux ou européens (y compris Illycafè) pour évaluer la qualité supérieure des mugs.

Malgré les défis auxquels le champ de café est confronté en ce qui concerne la modification de l'environnement, ce projet large et également extensif évolue vers une option. Les parties prenantes impliquées sont enthousiasmées par le fait que des gammes émergeront de ce projet et offriront aux clients des profils de gobelets de haute qualité, ainsi qu'un rendement amélioré et une résilience pour le fabricant. Si tel est le cas, les caféiculteurs pourront améliorer leur sécurité économique à long terme et, avec un peu de chance, atténuer l'influence du changement climatique sur leurs revenus.

Vous avez apprécié cela? Après cela, découvrez Combattre l'impact du changement climatique avec les variétés de café hybrides

Attention: le Cirad est sponsor de Perfect Daily Grind .

Crédits image: Benoît Bertrand, Jean-Christophe Breitler, Sophie Léran, Pierre Marraccini, Thuan Sarzynski

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