Une professeure adjointe de systèmes alimentaires durables à l'Université d'État du Montana qui a mené des recherches partout dans le monde porte son attention sur le sirop d'érable.

Certains agriculteurs aux États-Unis et au Canada ont remarqué que la quantité et la qualité de leur sirop d'érable changent avec la variabilité climatique, a déclaré Selena Ahmed du Département de la santé et du développement humain de MSU au Collège de l'éducation, Santé et développement humain. Ahmed co-dirige une équipe de chercheurs qui étudient ces observations.

Selon Ahmed, certains producteurs disent qu'ils voient moins de sirops de couleur claire classés historiquement comme "de qualité fantaisie" et plus de sirops foncés et ambrés pendant les années chaudes. À la fois, les producteurs commencent à entailler leurs érables plus tôt dans l'année en raison du flux de sève déclenché par le dégel hivernal, mais aussi connaître une fin plus précoce de la saison d'entaillage de l'érable avec un printemps qui se réchauffe. Les nuits froides et les journées chaudes déclenchent le flux de sève, et trop de chaleur met fin à la saison avec des érables en herbe qui rendent le sirop d'érable plus désagréable au goût. Par conséquent, Ahmed a dit, certains producteurs craignent de perdre de l'argent en fin de compte parce que les sirops plus légers, qui étaient autrefois considérés comme les qualités les plus élevées, étaient autrefois les plus demandés avec les meilleurs prix. Avec des changements de composition, la quantité de sève nécessaire à la fabrication du sirop d'érable évolue également. Le sirop d'érable est une industrie qui vaut des millions de dollars, a noté Ahmed.

La teneur en sucre de la sève détermine la quantité de sirop qui peut être produite à partir d'une quantité donnée de sève, Ahmed a dit, tandis que les composés de défense des métabolites secondaires contribuent à la saveur, profil nutritionnel et attributs de santé du sirop. Les composés métabolites secondaires sont reconnus pour jouer un rôle de défense dans les plantes et augmenter avec le stress environnemental, notamment l'augmentation des parasites et des conditions météorologiques plus extrêmes. Cependant, elle a dit que la relation entre ces facteurs et la variabilité environnementale est mal connue.

Pour en savoir plus sur la relation entre la qualité de la sève et les facteurs environnementaux, Ahmed co-dirige un projet interdisciplinaire, étude pluriannuelle dans le cadre du consortium international ACERNet qui l'a emmenée, elle et ses collaborateurs, à travers l'éventail des forêts d'érables et des érablières d'Amérique du Nord, depuis près de l'aire de répartition sud de l'érable en Virginie jusqu'à son aire de répartition nord au Québec, et de l'aire de répartition orientale de l'érable en Nouvelle-Angleterre jusqu'à près de son aire de répartition occidentale en Indiana. Les collaborateurs d'ACERNet incluent Ryan Huish du Collège de l'Université de Virginie à Wise; David Lutz du Collège Dartmouth; Joshua Rapp et Kristina Stinson de l'Université du Massachusetts Amherst; Toni Lynn Morelli du Department of Interior Northeast Climate Science Center; et Boris Dufour de l'Université du Québec à Chicoutimi.

L'équipe ACERNet travaille en étroite collaboration avec les étudiants de premier cycle sur les prélèvements d'échantillons d'érable du début de la coulée de sève jusqu'à sa fin, généralement de février à avril.

« Le début et la fin de la saison de l'érable varient beaucoup d'une année à l'autre, " dit Lutz, un écologiste forestier. « Certains producteurs utilisent des aspirateurs pour atténuer la variabilité quotidienne, mais ils comptent toujours sur les équipes pour entailler les arbres au début de la saison. Les premières saisons sont difficiles pour les producteurs qui doivent soudainement s'adapter à des conditions d'entaillage changeantes. Notre équipe de recherche d'étudiants de premier cycle est prête à collecter à l'avance, mais les producteurs commerciaux n'ont pas toujours ce luxe."

L'équipe mesure le débit de sève et la teneur en sucre tout au long de la saison d'entaillage et sur l'ensemble de l'érablière. Ils envoient ensuite des échantillons de sève au laboratoire collaboratif d'Ahmed sur l'alimentation et la santé à MSU pour analyser la composition chimique qui détermine la qualité de la sève d'érable ainsi que la teneur en sucre.

Ahmed se concentre particulièrement sur la classe phénolique des composés de défense des métabolites secondaires qui influencent la saveur de la sève et les attributs de santé. Les sirops de couleur plus claire ont des concentrations phénoliques plus faibles que les sirops plus foncés. Des températures plus élevées sont liées au sirop d'érable avec des niveaux plus élevés de composés phénoliques, a dit Ahmed.

Ahmed et ses collaborateurs s'engagent également auprès des acériculteurs par le biais d'entrevues et d'ateliers pour découvrir ce que les producteurs de sirop ont observé dans leurs érablières au cours de leur vie. Plus de 100 producteurs, y compris les membres des communautés amérindiennes, ont participé à l'étude à ce jour, a dit Ahmed.

Ahmed a déclaré qu'elle et ses collaborateurs souhaitaient en savoir plus sur ce que les acériculteurs vivent et remarquent. Ensuite, ils compareront ces observations avec leurs résultats de terrain et de laboratoire concernant les impacts de la variabilité climatique sur le débit et la qualité de la sève, a dit Ahmed. Les chercheurs veulent également savoir comment les acériculteurs s'attendent à gérer les changements économiques et environnementaux qui affectent leurs opérations.

"Continuant le taraudage du sirop d'érable, et transmettre ses connaissances écologiques traditionnelles associées, est important pour la souveraineté alimentaire des communautés amérindiennes, " dit Automne Brunelle, un associé de recherche amérindien sur le projet.

Les chercheurs recueillent également des informations sur les conditions météorologiques et d'autres conditions socio-écologiques qui affectent les érables, dit Rapp, un écologiste des plantes. L'équipe couplera leur social, des données écologiques et phytochimiques avec des données climatiques pour développer des modèles prédictifs de l'avenir de la production acéricole.

« Il est important de savoir ce qui se passera à l'avenir afin que les producteurs puissent gérer la situation et gérer les risques, ", a déclaré Morelli.

« Les effets potentiels du climat et de la variabilité du marché sur la production acéricole sont multiples, " dit Dufour, un écologiste du Québec. « Ceux-ci incluent la disponibilité et la santé des érables, le moment et la durée de la saison de saignée, débit et qualité de la sève, dynamique de consommation et moyens de subsistance des producteurs.

Les estimations préliminaires indiquent que la sève commence à couler jusqu'à deux semaines plus tôt qu'il y a un siècle, dit Stinson. L'équipe ACERNet s'attend à ce que les États du Nord comme le Vermont et le New Hampshire continuent à produire du sirop dans le futur, et que l'aire de répartition méridionale est la plus vulnérable où le flux de sève est le plus variable d'une année à l'autre.

« Nous constatons que les forestiers et les producteurs sont préoccupés par la santé des érables, en particulier les effets des pluies acides et des épidémies de ravageurs. De tels facteurs de stress abiotiques et biotiques interagissant avec la variabilité climatique sont susceptibles d'avoir un impact sur la production acéricole selon l'endroit où vous vous trouvez et la façon dont vous gérez votre érablière. »

Huish a déclaré qu'il voyait la production de sirop d'érable se poursuivre pendant longtemps dans le sud des Appalaches.

"Des décennies à coup sûr, peut-être même des siècles, " a-t-il dit. La gamme d'érables peut se déplacer vers le nord avec le réchauffement des températures, mais il s'agit d'un processus extrêmement lent qui prendra probablement plusieurs siècles à se faire sentir, il ajouta.

En attendant, l'équipe ACERNet prédit qu'il y aura probablement beaucoup d'arbres à exploiter à moins qu'un ravageur envahissant tel que le longicorne asiatique ne tue les arbres.

"Toutefois, il pourrait y avoir des menaces pour les populations du sud qui pourraient compromettre la réussite de l'exploitation à très long terme, " a déclaré Huish. " Certains modèles de projection climatique suggèrent que l'érable à sucre ne préférera peut-être pas autant le climat de notre coin de pays à l'avenir. Et certaines espèces et maladies envahissantes peuvent avoir un impact négatif plus important sur les érables à sucre du sud que nos populations plus nordiques, exacerbée par le changement climatique.

"Les membres de la communauté ici ressentent également les frustrations de l'augmentation des imprévisibilités météorologiques, et l'entaillage de l'érable est très dépendant de la météo pour un bon débit, " Huish a poursuivi. "Il semble que les érables ont été exploités de plus en plus tôt dans la saison au fil des ans. Beaucoup commencent maintenant à exploiter en décembre ou janvier. Cela peut devenir un pari pour certains producteurs. Une stratégie d'adaptation consiste à exploiter d'autres espèces d'érables qui pourraient s'avérer plus résistantes. »

Ahmed a dit que l'étude sur le sirop d'érable, comme quelques-uns de ses autres projets de recherche, a été déclenchée par une conversation avec des producteurs sur les problèmes qui les préoccupent le plus.

En 2012, elle rencontrait deux agriculteurs de 90 ans — Albert et Jean Conklin du Vermont — au sujet de leur expérience en agriculture. Ahmed a partagé des informations sur ses recherches sur les effets de la variabilité climatique sur le thé en Chine. En réponse à l'apprentissage du travail d'Ahmed avec les producteurs de thé, les Conklin ont partagé qu'ils vivaient quelque chose de similaire avec l'érable. Au cours de leur vie, ils voyaient moins le sirop de couleur claire de leur érablière qu'ils préféraient le plus, elle a dit.

« Le sirop d'érable est un produit forestier non ligneux emblématique lié à l'identité régionale, " a déclaré Ahmed. " J'étais extrêmement intéressé à étudier les effets des facteurs environnementaux sur le sirop d'érable après ma rencontre avec Albert et Jean Conklin. "

Cette entrevue a mené à des discussions avec d'autres producteurs et à la première de nombreuses offres de dégustation de leur sirop d'érable. Peu de temps après, Ahmed a fait équipe avec d'autres scientifiques intéressés par les mêmes questions avec l'érable.

L'étude sur le sirop d'érable en est maintenant à sa troisième année. Le programme INBRE du Montana et le ministère de la Santé et du Développement humain de MSU ont fourni un financement pour les deux premières années. Le Northeast Climate Science Center du ministère de l'Intérieur finance les deux prochaines années de la recherche.

À l'avenir, Ahmed et ses collaborateurs prévoient de développer une composante de science citoyenne dans leur étude. Ils espèrent impliquer des collégiens et des lycéens pour collecter des données sur la sève et, Dans le processus, motiver la prochaine génération de scientifiques avec des questions du monde réel.

Ahmed a mené des recherches sur un large éventail de sujets sur l'écologie, aspects culturels et sanitaires des systèmes alimentaires dans le monde. En plus de l'étude sur le sirop d'érable, elle mène d'autres études liées à l'agriculture, nutrition et santé au Montana, nationalement et mondialement.