Coffee crop at risk? An integrated study on biennial bearing, climate change, phenological changes and trends in the territory of the Matas de Minas, Minas Gerais, Brazil
这项综合研究表明，巴西马塔斯德米纳斯地区的气候变化已导致温度显著升高并减少了水分可用性，使环境条件趋向于阿拉比卡咖啡（*Coffea arabica*）的热耐受极限并引起物候转变，从而威胁到生产力，因此必须采取如耐热品种和改进灌溉等紧急适应策略。
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在巴西东南部的高地，生长着一种特定的咖啡植株，它们产出的豆子为世界上许多人的晨间仪式提供了动力。这种被称为“阿拉比卡咖啡”（Coffea arabica）的植物，是一种对舒适度有着精准要求的生物。它不喜欢极端环境。它偏好稳定的温和温暖，以及雨季与旱季交替的可靠节奏，以此引导其从开花到果实成熟的过程。几十年来，米纳斯山脉（Matas de Minas）地区的农民——这是一个以咖啡闻名的山区——一直依赖这种可预测的气候。然而，世界正在发生变化，空气正在变暖。当温度升高时，这种作物所需的微妙平衡可能会被打破，导致产量下降或豆子的标志性风味缺失。准确了解这些变化如何影响咖啡植株，不再仅仅是一项学术练习；它关系到照料这些田地的家庭的经济生存，也关系到全球咖啡的供应。
来自维索萨联邦大学（Federal University of Vicosa）的一个研究小组致力于测量这些变化中的气候条件对米纳斯山脉地区的实际影响。他们研究了从1975年到2025年的五十年数据，将咖啡收成记录与详细的每日天气图结合起来。他们的目标是将咖啡种植中的自然波动与由变暖气候造成的损害区分开来。咖啡植株有一种广为人知的习性，叫做“隔年结果”，即由于在丰收年耗尽了能量储备，它们会在一年高产后自然地在次年进入低产期。研究人员需要解释这种自然周期，以观察是否存在其他更危险的力量。他们发现，虽然这种自然周期会导致每公顷约256公斤的产量波动，但还有其他因素在损害作物。当负面冲击（如热浪或干旱）袭击该地区时，它会使产量骤减近480公斤/公顷。至关重要的是，无论植株处于高产年还是低产年，这种破坏都会发生。这种冲击是如此剧烈，以至于它压倒了植物的自然韧性，无论植物原本是强壮还是疲惫，受到的打击都一样严重。
随后，研究转向了驱动这些变化的特定天气变量。通过分析数十年的气温和降水数据，研究人员确定了全天最热的时段是最具破坏性的因素。最高气温每上升一度摄氏度，收成就会减少近48公斤/公顷。这证实了午间的酷热是该地区咖啡植株的主要敌人。有趣的是，研究发现较暖的夜晚（以较高的最低气温表示）实际上对生产有轻微的正向影响，这表明只要白天的热度不过于极端，夜晚多一点温暖或许能帮助植物的代谢。然而，水分状况正变得日益严峻。虽然每年降水的总量大致保持不变，但空气变得越来越热，导致土壤水分蒸发更快。这造成了植物所需水分与可用水分之间日益扩大的缺口，该地区目前正面临着五十年来最大的水分亏缺。
除了咖啡产量之外，植物生命周期的时机也在发生偏移。研究人员追踪了咖啡树开花和果实成熟的时间。他们发现，这些事件每年都在提前发生。平均而言，每经过六年，花朵开放和果实成熟的时间就会提前约两天。这种偏移发生在全区域的所有海拔高度，从低洼的山谷到较高的山峰皆是如此。如果果实成熟得太快，它可能没有足够的时间来发育出赋予咖啡浓郁口感和高品质的复杂糖分与酸度。数据显示，该地区的平均气温在过去五十年里上升了一摄氏度，使得目前的平均温度22.7摄氏度正危险地逼近咖啡植株所能承受的上限。
基于这半个世纪数据的结论是明确的：米纳斯山脉的咖啡农场正面临着日益严苛的气候。虽然种植活动尚未变得不可能，但容错空间正在缩小。咖啡植物的自然节奏正受到其进化过程中无法应对的热量和水分胁迫的干扰。为了生存，该地区需要进行适应。研究人员建议，农民可能需要种植能够耐受更高热量和更少水分的新品种咖啡，或者通过在更高大的树木下种植咖啡树来保持温度降低。他们还指出，需要更好的水资源管理，例如在一年中最关键的时期进行灌溉。如果不做出这些改变，变暖趋势将威胁到将该地区推向无法再种植高质量阿拉比卡咖啡的临界点，从而改变这里的景观以及世代耕耘此作物的民众的生计。
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