Un assistente professore di sistemi alimentari sostenibili della Montana State University che ha condotto ricerche in tutto il mondo sta rivolgendo la sua attenzione allo sciroppo d'acero.

Alcuni agricoltori negli Stati Uniti e in Canada hanno notato che la quantità e la qualità del loro sciroppo d'acero cambia con la variabilità del clima, ha affermato Selena Ahmed del Dipartimento della salute e dello sviluppo umano della MSU presso il College of Education, Salute e sviluppo umano. Ahmed è a capo di un team di ricercatori che stanno studiando queste osservazioni.

Secondo Ahmed, alcuni produttori affermano di vedere sciroppi di colore meno chiaro storicamente classificati come "di fantasia" e più sciroppi scuri e ambrati durante gli anni caldi. Allo stesso tempo, i produttori stanno iniziando a sfruttare i loro alberi di acero all'inizio dell'anno a causa del flusso di linfa innescato dal disgelo invernale, ma anche sperimentando una fine anticipata della stagione di spillatura dell'acero con una primavera calda. Notti fredde e giornate calde innescano il flusso di linfa, e troppo caldo mette fine alla stagione con alberi di acero in erba che rendono lo sciroppo d'acero più sgradevole. Di conseguenza, Ahmed ha detto, alcuni produttori temono che alla fine perderanno denaro perché gli sciroppi più leggeri, che una volta erano considerati i gradi più alti, erano i più richiesti con i prezzi migliori. Con i cambiamenti nella composizione, anche la quantità di linfa necessaria per fare lo sciroppo d'acero sta cambiando. Lo sciroppo d'acero è un'industria che vale milioni di dollari, Ahmed ha notato.

Il contenuto di zucchero della linfa determina la quantità di sciroppo che può essere prodotta da una data quantità di linfa, Ahmed ha detto, mentre i composti di difesa dei metaboliti secondari contribuiscono al sapore, profilo nutrizionale e attributi salutistici dello sciroppo. È noto che i composti dei metaboliti secondari svolgono un ruolo di difesa nelle piante e aumentano con lo stress ambientale, compresi l'aumento dei parassiti e le condizioni meteorologiche più estreme. Però, ha detto che la relazione di questi fattori con la variabilità ambientale è poco conosciuta.

Per saperne di più sul rapporto tra qualità della linfa e fattori ambientali, Ahmed sta co-conducendo un'iniziativa interdisciplinare, studio pluriennale nell'ambito del consorzio internazionale ACERNet che ha portato lei e i suoi collaboratori attraverso la gamma di foreste di aceri e cespugli di zucchero del Nord America da vicino alla gamma meridionale di acero in Virginia alla sua gamma settentrionale in Quebec, e dalla gamma orientale dell'acero nel New England fino alla sua gamma occidentale nell'Indiana. I collaboratori di ACERNet includono Ryan Huish del College at Wise dell'Università della Virginia; David Lutz del Dartmouth College; Joshua Rapp e Kristina Stinson dell'Università del Massachusetts Amherst; Toni Lynn Morelli del Department of Interior Northeast Climate Science Center; e Boris Dufour dell'Università del Quebec a Chicoutimi.

Il team di ACERNet lavora a stretto contatto con studenti universitari su raccolte di campioni di acero dall'inizio del flusso di linfa fino alla sua fine, generalmente da febbraio ad aprile.

"L'inizio e la fine della stagione degli aceri variano parecchio di anno in anno, " disse Lutz, un ecologista forestale. "Alcuni produttori utilizzano i vuoti per mitigare la variabilità quotidiana, ma si affidano sempre agli equipaggi per toccare gli alberi all'inizio della stagione. Le prime stagioni sono difficili per i produttori che devono adattarsi improvvisamente alle mutevoli condizioni di spillatura. Il nostro gruppo di ricerca di studenti universitari è pronto a raccogliere in anticipo, ma i produttori commerciali non hanno sempre questo lusso".

Il team misura il flusso di linfa e il contenuto di zucchero durante la stagione di spillatura e in tutta la gamma di aceri. Quindi inviano campioni di linfa al Food and Health Lab collaborativo di Ahmed presso la MSU per analizzare la composizione chimica che determina la qualità della linfa d'acero insieme al contenuto di zucchero.

Ahmed è particolarmente concentrato sulla classe fenolica dei composti di difesa dei metaboliti secondari che influenzano il sapore della linfa e gli attributi di salute. Gli sciroppi di colore più chiaro hanno concentrazioni fenoliche inferiori rispetto agli sciroppi più scuri. Temperature più elevate sono legate allo sciroppo d'acero con livelli più elevati di fenoli, ha detto Ahmed.

Ahmed e i suoi collaboratori stanno anche interagendo con i produttori di acero attraverso interviste e workshop per scoprire cosa hanno osservato i produttori di sciroppo nei loro cespugli di zucchero durante la loro vita. Più di 100 coltivatori, compresi i membri delle comunità dei nativi americani, hanno partecipato allo studio fino ad oggi, ha detto Ahmed.

Ahmed ha detto che lei e i suoi collaboratori sono interessati a conoscere ciò che i produttori di acero stanno vivendo e notando. Quindi confronteranno queste osservazioni con i loro risultati sul campo e in laboratorio per quanto riguarda gli impatti della variabilità climatica sul flusso e la qualità della linfa, ha detto Ahmed. I ricercatori vogliono anche sapere come i produttori di acero si aspettano di gestire il sociale, cambiamenti economici e ambientali che stanno influenzando le loro operazioni.

"Continua a spillare sciroppo d'acero, e trasmettere le sue conoscenze ecologiche tradizionali associate, è importante per la sovranità alimentare delle comunità dei nativi americani, " disse Autunno Brunelle, un ricercatore nativo americano associato al progetto.

I ricercatori stanno anche raccogliendo informazioni sui modelli meteorologici e altre condizioni socio-ecologiche che colpiscono gli aceri, ha detto Rappo, un ecologista vegetale. La squadra accoppierà i propri social, dati ecologici e fitochimici con dati climatici per sviluppare modelli che predicono il futuro della produzione di sciroppo d'acero.

"È importante sapere cosa accadrà in futuro in modo che i coltivatori possano gestire la situazione e gestire i rischi, " ha detto Morelli.

"Ci sono molteplici potenziali effetti del clima e della variabilità del mercato sulla produzione di sciroppo d'acero, " disse Dufour, un ecologista del Quebec. "Questi includono la disponibilità e la salute degli aceri, la tempistica e la durata della stagione di spillatura, flusso e qualità della linfa, dinamiche dei consumatori e mezzi di sussistenza dei produttori".

Stime preliminari indicano che la linfa sta iniziando a scorrere fino a due settimane prima rispetto a un secolo fa, ha detto Stinson. Il team di ACERNet prevede che gli stati settentrionali come il Vermont e il New Hampshire continueranno a produrre sciroppo anche in futuro, e che la gamma meridionale è la più vulnerabile dove il flusso di linfa è più variabile di anno in anno.

"Stiamo scoprendo che i silvicoltori e i produttori sono preoccupati per la salute degli aceri, in particolare gli effetti delle piogge acide e delle epidemie di parassiti. Tali fattori di stress abiotici e biotici che interagiscono con la variabilità climatica possono avere un impatto sulla produzione di aceri a seconda di dove ti trovi e di come gestisci il tuo cespuglio di zucchero".

Huish ha detto che vede la produzione di sciroppo d'acero continuare negli Appalachi meridionali per molto tempo.

"Decenni di sicuro, forse anche secoli, " ha detto. La gamma di aceri può spostarsi a nord con il riscaldamento delle temperature, ma questo è un processo estremamente lento che probabilmente impiegherà molti secoli a farsi sentire, Ha aggiunto.

Intanto, il team di ACERNet prevede che probabilmente ci saranno molti alberi da toccare a meno che un parassita invasivo come l'Asian Longhorn Beetle non uccida gli alberi.

"Però, potrebbero esserci alcune minacce per le popolazioni meridionali che potrebbero compromettere il successo delle intercettazioni a lunghissimo termine, " Huish ha detto. "Ci sono alcuni modelli di proiezione climatica che suggeriscono che l'acero da zucchero potrebbe non preferire così tanto il clima nel nostro collo dei boschi in futuro. E alcune specie e malattie invasive possono avere un impatto negativo più forte sugli aceri da zucchero del sud rispetto alle nostre popolazioni più settentrionali, aggravato dal cambiamento climatico.

"I membri della comunità qui sentono anche la frustrazione di aumentare le imprevedibilità del tempo, e la maschiatura dell'acero dipende molto dal tempo per un buon flusso, " Ha continuato Huish. "Sembra che gli aceri siano stati sfruttati sempre più presto nella stagione nel corso degli anni. Molti ora iniziano a toccare a dicembre o gennaio. Può diventare una scommessa per alcuni produttori. Una strategia di adattamento è quella di sfruttare altre specie di acero che potrebbero rivelarsi più resistenti".

Ahmed ha detto che lo studio sullo sciroppo d'acero, come alcuni dei suoi altri progetti di ricerca, è stato innescato da una conversazione con i coltivatori sui problemi che più li riguardano.

Nel 2012, si stava incontrando con due agricoltori di novant'anni, Albert e Jean Conklin del Vermont, sulla loro esperienza con l'agricoltura. Ahmed ha condiviso informazioni sulla sua ricerca sugli effetti della variabilità climatica sul tè in Cina. In risposta alla conoscenza del lavoro di Ahmed con i coltivatori di tè, i Conklin hanno condiviso che stavano sperimentando qualcosa di simile con l'acero. Nel corso della loro vita, vedevano meno dello sciroppo di colore chiaro dal loro cespuglio di zucchero che preferivano di più, lei disse.

"Lo sciroppo d'acero è un iconico prodotto forestale non legnoso legato all'identità regionale, " Ahmed ha detto. "Ero estremamente interessato a studiare gli effetti dei fattori ambientali sullo sciroppo d'acero dopo il mio incontro con Albert e Jean Conklin".

Quell'intervista ha portato a colloqui con altri coltivatori e la prima di molte offerte per assaggiare il loro sciroppo d'acero. Non molto dopo, Ahmed ha collaborato con altri scienziati interessati alle stesse domande con l'acero.

Lo studio sullo sciroppo d'acero è giunto al suo terzo anno. Il programma INBRE del Montana e il Dipartimento della salute e dello sviluppo umano della MSU hanno fornito finanziamenti per i primi due anni. Il Northeast Climate Science Center del Dipartimento degli interni sta finanziando i prossimi due anni della ricerca.

Nel futuro, Ahmed e i suoi collaboratori hanno in programma di sviluppare una componente di scienza dei cittadini per il loro studio. Sperano di coinvolgere gli studenti delle scuole medie e superiori per raccogliere dati SAP e, nel processo, motivare la prossima generazione di scienziati con domande del mondo reale.

Ahmed ha svolto ricerche su un'ampia gamma di temi sull'ecologia, aspetti culturali e sanitari dei sistemi alimentari nel mondo. Oltre allo studio sullo sciroppo d'acero, sta conducendo altri studi relativi all'agricoltura, nutrizione e salute nel Montana, nazionale e globale.