Кофейная загадка: как климат влияет на качество кофе

В 2018 г. в Китае были проведено исследование по влиянию климата на урожай чая и кофе. Ученые установили, что снижение содержания ключевых вкусовых соединений в чае связано с увеличением изменчивости сезона муссонов в регионе Юньнань. Этоодно из проявлений изменений климата в регионе, которое повлекло за собой изменение вкусового профиля и негативные экономические последствия для производителей чая.Исследование вселяет некоторую надежду: данные свидетельствуют о том, что чай, выращенный в сельскохозяйственных лесах, менее подвержен изменениям, с которыми столкнулись производители региона. И эти системы, создающие тень, обеспечивают дополнительные экологические и экономические преимущества для фермеров. Как это часто бывает в сложных вопросах устойчивого развития, не существует единого ответа, который был бы одинаково применим для всех и каждого, где бы ни выращивался кофе (предупреждение о спойлере: ответ не в том, чтобы перенести производство кофе в более отдаленные от экватора широты).Как всегда бывает в случае с исследованиями, это исследование выявило пробелы в том, что нам казалось известным — пробелы, которые требуют дальнейшего изучения. И хотя оно не говорит нам, что именно нужно делать, чтобы смягчитьнегативные последствия изменения климата для кофейных растений, вкуса кофе и производителей кофе, оно свидетельствует о том, что мы знаем на основе всей работы, проделанной на сегодняшний день во многих регионах мира, где выращивается кофе. Создавая общую базу знаний, эта работа облегчит нам выполнение всего того, что мы должны, обязаны и можем сделать.

Почему важно анализировать изменение климата

Как изменение климата влияет на качество кофе? Изменились ли ягодные, цитрусовые и шоколадные нотки, которые я так ценю в кофе? Что может сделать кофейный сектор для смягчения этих последствий? Именно эти вопросы волновали ученых перед началом научных изысканий.Доктор Селена Ахмед является директором по международным вопросам инициативы "Периодическая таблица продуктов питания" и доцентом кафедры устойчивых продовольственных систем в Университете штата Монтана. Она рассказывает о своем опыте участия в исследовании: я мечтала просыпаться рядом с кофейными фермами, растущими в тени, наслаждаться звуками утреннего птичьего хора и учиться у тех, кто управляет этими экологическими и сельскохозяйственными системами. Я начала изучать местные достопримечательности, включая те, которые я посещала ранее в качестве путешественника, где я мог бы собрать образцы кофе, чтобы привезти их в свою лабораторию для измерения фитохимических свойств. Но, конечно, я не первый ученый, которого привлеклоизучение влияния климата на качество кофе, и как исследователь я понял, что первый вопрос должен быть следующим: что мы знаем об изменении климата, управлении и качестве кофе на основе научных данных? Я не хотел повторять уже проделанную работу; важно было понять, какие пробелы существуют в настоящее время, прежде чем отправляться в поле.Чтобы ответить на вопрос своего исследования, я собрала исследовательскую группу, в которую вошли представители Программы устойчивых продовольственных систем Университета штата Монтана (Лаборатория продовольствия и здоровья), Школы науки и политики питания Фридмана Университета Тафтса, Центра исследований и образования в области кофе Университета Texas A&M, компании Treeline Coffee Roasters и Ассоциации specialty кофе (SCA).Каждая организация и каждый человек в команде привнесли свой вклад в научные исследования, кофейную индустрию и повседневное взаимодействие с потребителями кофе: экономика сельского хозяйства, биохимия,анализ состава продуктов питания, науки о растениях, наука о питании, политика, сенсорный анализ, устойчивые пищевые системы, поиск и обжарка кофе, технология заваривания, маркетинг и гостеприимство.С самого начала нашего проекта нам было ясно, чтоиндустрия specialty coffee уже знает об изменении климатаи стремится понять его влияние на качество кофе, и не только ради любопытства: кофейное сельское хозяйство обеспечивает средства к существованию миллионов мелких фермеров в более чем 50 странах; качество кофе влияет на миллиарды потребителей кофе, которые ценят аромат и вкус своих ежедневных чашек и помогают определить, сколько они готовы заплатить за зерно и заваривание."Кофейный пояс" регионов, пригодных для выращивания кофе, расположен в районах, которыестановятся все более уязвимыми к изменению климатических условий — условий, которые влияют на вкус, аромат, полезные свойства и продуктивность кофе, и, в конечном счете, лежат в основе экономической жизнеспособности, стабильности и устойчивости всего кофейного сектора.Но хотя участники отрасли, представляющие все звенья цепочки создания стоимости, от крупнейших компаний до самых мелких, согласны с тем, что изменение климата угрожает кофе и что адаптация к нему важна, в секторе отсутствует научное понимание того,как оно повлияло на кофейное сельское хозяйствоили что следует предпринять в этой связи, вместо этого они полагаются на опыт на микро уровне (например, отдельной фермы или общины) и макро уровне (национальные и даже глобальные тенденции). Помимо выявления пробелов, которые потребуют дальнейших исследований, мы полагали, что анализ литературы будет полезен для отрасли, поскольку он поможет провести различие между документально подтвержденными фактами и домыслами.

Что мы уже знаем об изменениях климата: анализ литературы

Профессор Шон Кэш (Школа науки и политики питания Фридмана при Университете Тафтса) и я возглавили нашу совместную группу из представителей академических и промышленных кругов в проведении систематического обзора литературы с целью точного описания совокупности научных данных о влиянии изменения климата на качество кофе. Поскольку изменение климата — это долгосрочный процесс с ограниченным количеством исследований,мы сосредоточились на изучении экологических факторов, связанных с изменением климата, таких как температура и количество осадков. Кроме того, мы изучили факторы хозяйствования, связанные с адаптацией к изменению климата: например, применение пестицидов и использование теневых деревьев для смягчения климатического риска. Для проведения систематического обзора мы определили и уточнили ключевые термины, которые наилучшим образом отражали наш исследовательский вопрос. Затем мы ввели эти ключевые термины в несколько поисковых систем в базах данных научной литературы, в результате чего было найдено 2 641 статья. После сбора всех фактов мы оценили каждый из них, чтобы увидеть, какие из них отвечают нашему общему вопросу исследования.Мы поручили нескольким рецензентам из нашей команды отсортировать каждую статью, чтобы исключить любую предвзятость исследователя, и чтобы любой другой человек, проводящий обзор литературы, получил бы те же самые статьи. Из более чем 2 000 статей, найденных в результате поиска, мы выявили 73 опубликованные в научной литературе исследования, которые касались нашего общего исследуемоговопроса о влиянии окружающей средыи менеджмента на качество кофе.Эти исследования ясно показали, что кофейное растение, как и чайное, являетсяиндикаторным видом изменения климата, что означает, что оно отражает окружающие его экологические условия. Научные данные показали, что действительно фитохимические вещества кофе, включая фенолы, терпеноиды и алкалоиды, а также ароматы, связанные с этими соединениями, чувствительны к изменениям факторов окружающей среды, связанных с изменением климата.

Какие изменения климата больше всего влияют на кофе

Если кофе чувствителен ко многим изменениям, то какие из них воздействует сильнее? В ходе исследований мы обнаружили наиболее последовательные данные о влиянии высоты над уровнем моря и освещенности на качество кофе.Увеличение высоты над уровнем моря, которое служит косвенным показателем снижения температуры, было связано с увеличением сенсорных характеристик кофе, основанных на аромате и вкусе. Кроме того, мы обнаружили, что увеличение освещенности связано с уменьшением сенсорных свойств кофе, основанных на аромате и вкусе.Возможно, это не станет сюрпризом для производителей и покупателей, которые на протяжении десятилетий выступали за выращивание кофе под пологом тенистых деревьев иуменьшение освещенности— как ради экологических преимуществ, так и ради повышения качества кофе. Но документирование этих эффектов важно для эффективного управления будущими инвестициями. И хотя положительные вкусовые качества являются ценными (в том числе в денежном выражении), важно отметить, что, хотя наблюдалось последовательное влияние на воспринимаемые вкусовые качества, оно не соответствовало последовательным фитохимическим изменениям.В случае с другими экологическими факторами влияние на их качество было гораздо менее очевидным, и большие пробелы в исследованиях еще предстоит заполнить. Было найдено очень мало исследований, прослеживающих влияние углекислого газа на кофе. Кроме того, несмотря на очевидность того, чтокачество кофе подвержено воздействию повышенной температуры и водного фактора, в тех немногих работах, которые пытались связать эти условия с конкретными фитохимическими соединениями и вкусовыми качествами, не было единого мнения. В одних исследованиях указывалось, что водный фактор положительно влияет на качество кофе, в других — наоборот. Эти расхождения в выводах могут быть результатом несоответствия структуры экспериментов, но также могут отражать разнообразие условий выращивания и систем земледелия. Другими словами, вполне возможно, что определенные методы хозяйствования будутхорошо работать для смягчения климатических рисков в одних хозяйствахи не принесут желаемого эффекта в других.Проанализированные исследования показали, что география, использование питательных веществ, вредители и болезни, а также прореживание плодов влияют на качество кофе, но мы не смогли провести сравнение между исследованиями для определения желательных переменных из-за отсутствия стандартизированного экспериментального плана между исследованиями. Дальнейшее совершенствование и согласование методов, используемых дляоценки сенсорных характеристик, будет иметь важное значение для определения факторов окружающей среды, которые представляют наибольший риск, и факторов управления, которые предлагают наибольшие возможности для заинтересованных сторон, занимающихся производством кофе.

Как мы можем применить полученные знания

Хотя наш системный обзор подчеркивает преимущества увеличения высоты над уровнем моря для качества кофе,перемещение кофейных ферм на более высокие высотыне является глобальножизнеспособным вариантом для регулирования и смягчения климатических рисков. Особенно для уязвимых мелких фермеров, которые не могут приобрести новые земли и чья культурная идентичность связана с ландшафтом.Создание ферм на больших высотах также представляет угрозу для биоразнообразия в районах, где леса необходимо переводить под сельское хозяйство. Необходимо найти инновационные решения для производства кофе на всех высотах, которые учитывали бы ресурсы производителей. Среди наиболее перспективных решений по повышению устойчивости к изменению климата —диверсификация кофейных ферм с целью повышения теневой нагрузки. Помимо того, что это улучшает качество кофе за счет снижения освещенности, это также дает многочисленные преимущества с точки зрения устойчивости фермы (и цепочки создания стоимости). Например, многочисленные исследования показывают, чтотеневые кофейные фермыявляются местом обитания более 200 видов птиц. Помимо тени, выбор и поддержание устойчивых к климатическим изменениям сортов кофе, включение гермплазмы дикого кофе, интегрированная борьба с вредителями, управление питательными веществами в почве, а также инновации в области обработки и приготовления кофе обещают смягчить последствия изменения климата для качества кофе.Исходя из того, что мы узнали (и какие пробелы еще остаются), если кофейный сектор хочет точно понять влияние изменения климата на качество кофе, нам понадобятся долгосрочные исследования, основанные на стандартизированном экспериментальном анализе и протоколах измерения фитохимических веществ кофе в различных регионах выращивания кофе, на различных высотах и с использованием многих типов систем хозяйствования..Учитывая острую необходимость в стандартизированных способахизмерения фитохимических веществ кофедля понимания факторов, определяющих фитохимические различия и состав продуктов питания в целом, в настоящее время я являюсь руководителем международной инициативы "Периодическая таблица продуктов питания", направленной на разработку и демократизацию подобной стандартизированной технологии и платформы данных с открытым доступом.

Логика развития исследований

Поскольку кофейные растения существуют в сложных системах взаимодействующих переменных факторов окружающей среды и управления, будущие исследования должны изучать эти интерактивные эффекты как с помощью исследований на фермах, так и контролируемых экспериментов. Данные таких исследований в различных географических регионах имеют решающее значение для разработки проектов кофейных ферм, позволяющих сохранить или даже улучшить качество кофе в контексте глобальных изменений и поддержать мелких фермеров, в том числе наиболее уязвимых. Далее нам необходимо понять препятствия и возможности, с которыми столкнутся различные климатические стратегии адаптации со стороны различных групп заинтересованных сторон в кофейном секторе. Эти барьеры включают (но не ограничиваются ими) готовность и способность производителей адаптироваться в зависимости от их доступа к экономическим ресурсам, доступа к земле, экологических знаний и социальных связей.Хотя климат создает риски для вкуса и аромата кофе, процесс инициирования и проведения этого исследования укрепил мою надежду на то, что кофейный сектор объединится для продолжения исследований влияния изменения климата на качество кофе и будет действовать как индивидуально, так и коллективно для решения этой насущной проблемы. Я уже видел глобальные коллективные действия в чайном секторе по смягчению последствий изменения климата. Вместе мы можем укрепить кофейный сектор от потрясений с помощью научно обоснованного подхода, который учитывает биологическое и культурное разнообразие.

Положитесь на нас, как на экспертов в кофейном вопросе, попробуйте наш кофе, почувствуйте его неповторимый вкус и аромат - он точно не оставит Вас равнодушными! https://www.wildberries.ru/catalog/149914267/detail.aspx?targetUrl=GP