作者: 記者 唐琳綜合報道 來源: 發布時間:2015-7-30 18:5:16
“聞”茶識氣候

 
當人們已經普遍接受氣候變化對于全球的影響,全世界街頭關于氣候變化的游行活動此起彼伏。但人們可能不知道的是,如果作物也能舉著示威的牌子走上大街,那么它們或許真的就會這么做。
 
氣候變化影響到的不僅僅是人類,作物也同樣深受其害。其中,首當其沖的就是茶葉。
 
品質危機
 
“嘗一下這個。”Selena Ahmed一邊說,一邊遞上從山坡梯田的茶樹上采摘下的那抹翠綠的嫩芽。這種體驗仿佛像是品嘗一杯濃縮咖啡——初嘗的苦感過后便是難以言喻的舒暢與享受。
 
回到美國蒙大拿州立大學波茲曼分校后,這位民族植物學家將會對茶葉中的化學成分及其他數據進行分析,尋找出氣候變化影響中國云南茶葉味道的線索。
 
“人們喝茶是因為茶的品質,而不是它能幫助我們抑制卡路里。”與Ahmed一起工作的美國馬薩諸塞州塔夫茨大學應用經濟學家Sean Cash說。
 
其實,代表茶葉味覺的植物素中的復雜化學物質比其他經濟作物更易受氣候變化影響,而研究茶葉與氣候變化相關性最理想的地方之一,正是處于熱帶地區的中國云南省。這里因生產氧化和發酵的普洱茶而聞名,然而這種在中國最負盛名的茶葉已經遭受到氣候變化的影響。
 
今年年初,Cash、Ahmed等人在美國國家科學基金會(NSF)的支持下啟動了一項為期4年的科學項目——研究氣候變化、茶葉品質以及農民生活情況之間的相關性。
 
“對茶葉而言,降雨量是關鍵。”與Cash、Ahmed一起工作的塔夫茨大學生態化學家 Colin Orians說。在西雙版納,“雨季到來的5天內,茶葉的品質就會下降,你能看到其中化學物質發生巨大的變化。”夏季季風時節會帶來全年80%的降雨量,這時,茶葉生長速度大約是通常干季的兩倍。
 
這對農民們來說可不是一個好景象。中國農業科學院茶葉研究所研究員韓文炎表示:“茶葉的品質與產量通常呈反比,一個上去了,另一個就會下來。”比如,在西雙版納勐?h的布朗山,春季的普洱茶在季風時節之前收獲,口感更加豐富,而且價格更高,每公斤可達到680美元;而在夏季雨季收獲的普洱茶每公斤則僅為405美元。
 
Orians和同事追溯了導致茶葉中化學物質變化的因素。他們發現,在雨季,當茶葉生長速度增快時,葉片中兩種次生代謝分子——兒茶素和甲基黃嘌呤的含量僅是干季的一半。他們的這一發現于去年10月發表于PLOS ONE雜志。這些次生代謝物可以減少植物受到的紫外線照射或害蟲等威脅,而其中的一些化學物質在人體中能夠產生同樣的效應。
 
Ahmed認為,雨季會沖淡茶葉中的次生代謝物絕對不是影響茶葉品質的唯一“兇手”,高溫、多云以及不同種類的害蟲都會“助紂為虐”。去年11月,她和研究團隊已經區分了59種因季節性差異呈現出獨特化學特征的茶葉,其中絕大多數屬于品質更高的春季茶,這一研究結果發表于Chromatography A雜志。
 
而如今,茶葉中的這種化合物可能會發生改變。在過去的50年里,昆明的溫度爬升了1.5℃;同時,季風雨季到來的時間正在變得更晚:2011年,季風雨季開始時間比1980年遲了約22天。因為陸地氣溫升高速度比海洋更快,由陸地—海洋溫度漸變疊加驅動的亞洲季風系統將會更加頻繁。
 
“在21世紀,廣泛來看,夏季降雨量強度可能會更高。”馬薩諸塞州伍茲霍爾海洋研究所地理學家Caroline Ummenhofer說。但她同時表示,這種預測在某種程度上仍存在不確定性。
 
產量告急
 
但在Ahmed看來,“對于農民來說,氣候變化帶來的也不全然都是壞消息。”
 
如果像氣候學家預測的那樣,干季變得更加干旱、雨季變得更加濕潤,干季的收獲可能會更具價值,因為植物中含有的次生代謝物會更高,普洱茶的味道也會更佳。
 
但是這并不意味著干季越長就是越好的,因為旱季持續時間更長也會產生收益遞減效應。“如果天氣過于干旱,就會減少茶葉綠芽或是毀壞茶樹。”Ahmed說。
 
實際上,這種令人擔憂的情況已經發生了,就在以紅茶聞名的印度阿薩姆邦(Assam)地區。
 
印度東部的阿薩姆邦緊臨喜馬拉雅山南麓,以農業和種植業為主,這里出產的紅茶醇香濃烈,被稱為“阿薩姆紅茶”。然而,如今的阿薩姆地區卻被高溫所困擾,夏季溫度經常高達35℃。“這是茶葉生產的溫度上限。”英國南安普頓大學地理學家Ellie Biggs說。
 
在過去的100年里,阿薩姆地區的平均溫度上升了1.4℃,而降水量則以每年200毫米的速度下降。“過去30年里,我們看到氣候變化所帶來的影響非常巨大。降水情況變得亂七八糟,一些雨養作物不得不靠灑水器來灌溉。”茶研究協會首席科學家R.M. Bhagat稱。
 
為了減少損失,一些茶園不得不辟出部分地塊種起蔬菜和水果,同時,一些印度科學家已經著手培育適應高溫干燥環境的茶葉品種。
 
“隨著雨水的減少,可能有一天阿薩姆再也產不出茶葉,”茶葉專家Subhash Chandra Barua難掩悲觀。
 
但是,“中招”的不僅僅是茶葉。
 
Ahme等人的研究結果也可以為氣候變化對咖啡、可可、楓樹糖漿、櫻桃等數十種其他作物的影響提供參數,這些作物的味道和價值同樣不可避免地受到當地氣候的影響。
 
阿拉比卡豆擔當著全球咖啡豆來源的70%。然而對于它的種植者來說,前景可謂非常嚴峻。到本世紀中葉,2~2.5℃的氣溫上升將會對全球阿拉比卡豆的收成帶來毀滅性打擊,而巴西“將遭受巨大損失”。
 
可可的情況也不容樂觀。在非洲西部,尤其是加納和科特迪瓦,變暖的氣候和更加頻繁出現的干旱天氣都會提高可可作物的蒸騰速率,這就意味著產量的降低。
 
溫度的波動對水果來說從來都是一個噩耗,櫻桃樹對此尤為敏感。2012年,極寒冬天后緊接著溫暖的春天,這摧毀了美國密歇根90%的酸櫻桃作物,直接對餡餅、果醬和甜點的供應造成了影響。
 
而煙草則是為數不多的全球氣候變暖帶來的健康紅利。德國植物遺傳學與農作物研究所發現,在二氧化碳增多的環境下,煙草作物的根和葉所含的尼古丁含量也會減少。
 
“農作物系統已經適應了各種特定的環境背景,然而現在這些環境因素正在發生變化。”波士頓哈佛大學醫學院流行病學家Samuel Myers說,他正在研究大氣中二氧化碳濃度增加對植物營養的影響,“了解氣候變化對作物產量和質量的影響具有重要意義。”■
 
《科學新聞》 (科學新聞2015年7月刊 科學·深度)
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