Wypadek, który doprowadził do odkrycia kawy odpornej na zmiany klimatu

Tytus Herrera

Okrągły plastikowy pojemnik w rękach Williama Solano zawiera mieszankę kawy przyszłości. To nie jest nowatorskie macchiato ani pełnoziarniste średnie pieczenie z butiku: to nowa hybrydowa odmiana kawy, która może lepiej radzić sobie w zmieniającym się klimacie.

Ten nazywa się Centroamericano, mówi Solano, hodowca kawy z Tropical Agricultural Research and Higher Education Center (CATIE) w Kostaryce, pokazując mi szalkę Petriego z dziesiątkami embrionów roślin wyglądających jak maleńki popcorn. Eksperci tacy jak on tworzą hybrydy, łącząc dwa genetycznie odległe i uzupełniające się szczepy kawy, mając nadzieję na uzyskanie najlepszych cech od każdego z rodziców.

Ta historia była częścią naszego wydania z maja 2019 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Centroamericano nie zostało stworzone z myślą o zmianach klimatycznych. Jej hodowcy dążyli do odporności na choroby, wydajności i smaku. I na tych warunkach Centroamericano było już historią sukcesu. Produkuje wysokiej jakości napój, daje ponad 20% więcej ziaren kawy niż przeciętnie na hektar i wykazuje wysoką tolerancję na rdzę liści kawy, straszną plagę. Ale pewnej zimy fasola ujawniła niespodziankę. W nocy 6 lutego 2017 r. w Laosie, gdzie testowano dziesiątki odmian kawy, temperatura spadła tak drastycznie, że mróz poczerniał i poważnie uszkodził większość drzew na działce. Do godziny 7 przeżyło tylko kilka: wśród nich Centroamericano i dwie inne odmiany mieszańcowe z Ameryki Środkowej.

Naukowcy zdają sobie teraz sprawę, że takie hybrydy mogą lepiej wytrzymać ekstremalne temperatury, które mogą być spowodowane zmianą klimatu. Badanie przeprowadzone przez Christiana Bunna i jego współpracowników z Międzynarodowego Centrum Rolnictwa Tropikalnego (CIAT) z 2015 r. obliczyło, że przy średnich szacunkach dotyczących tego, jak poważne będą zmiany klimatyczne, globalny obszar odpowiedni dla kawy zmniejszy się o około 50% do 2050 r., nawet gdy popyt wzrośnie . Przy zmieniającym się klimacie stres związany z pogodą staje się o wiele ważniejszy, mówi Bunn.

Dlaczego więc hybrydy przetrwały? Kiedy rodzice przekazują potomstwu bardzo różne geny, tak jak w ich przypadku, powstały organizm posiada to, co naukowcy nazywają wigorem hybrydy. Jest to powszechnie znany efekt w innych dziedzinach, ale nikt nie badał go w kawie, mówi Benoît Bertrand, badacz z Francuskiego Ośrodka Badań Rolniczych na rzecz Rozwoju Międzynarodowego i czołowy autorytet w dziedzinie hodowli kawy. Chociaż koncepcja ta jest często stosowana w produkcji kukurydzy i jest dość powszechna w przypadku drobiu i ryżu, to zespół Bertranda zastosował ją początkowo do kawy w latach 90., tworząc Centroamericano i kilka innych hybryd.

Ta energia ma kluczowe znaczenie dla kawy, rośliny znanej z braku różnorodności. Kawa uprawiana w Ameryce Łacińskiej ma szczególnie płytką pulę genetyczną, co czyni ją szczególnie wrażliwą. W regionie dominują dwie odmiany arabiki sprowadzone początkowo przez Europejczyków. Chociaż wywodziły się od nich dziesiątki różnych szczepów latynoamerykańskich, czasami mieszając się z trzecim przybyciem, całe pokolenia kawowców skutecznie zawierały związki małżeńskie ze swoimi kuzynami.

Zespół Bertranda chciał przełamać to genetyczne wąskie gardło. Współpracując z CATIE i krajowymi instytutami kawy w Ameryce Środkowej, stworzyli tak zwane hybrydy F1 — potomstwo pierwszego pokolenia dwóch genetycznie odległych rodziców — łącząc najlepsze lokalne odmiany z genetycznie zróżnicowanymi etiopskimi szczepami z kolekcji CATIE. Zrobili to ręcznie, pobierając pyłek z jednej rośliny i zapylając kwiaty z innej, co oznacza, że ​​te odmiany nie są uważane za organizmy zmodyfikowane genetycznie (chociaż taka hodowla jest tylko bardziej starożytną formą modyfikacji genetycznej).

William Solano opracowuje nowe hybrydowe odmiany kawy, które mogą lepiej radzić sobie w zmieniającym się klimacie. Tito Herrera

Kiedy nadeszły wyniki z próbnych miejsc, dane wykazały znacznie lepszą wydajność nowych odmian. Ich wigor hybrydowy był o 20% do 50% wyższy niż u ich rodziców, plon był wyższy, a niektóre odmiany były odporne na choroby. Hybrydy boksują się w innej kategorii, mówi Christophe Montagnon, dyrektor naukowy World Coffee Research (WCR), organizacji non-profit, która przeprowadziła proces w Laosie, gdzie Centroamericano wykazał swoją odporność.

Hybrydy F1 brzmią świetnie, ale są drogie. Nie możesz wziąć ich nasion i zasadzić, ponieważ ich geny nie są stabilne; w pierwszym pokoleniu potomstwa z dwóch genetycznie odległych szczepów, jeśli posadzisz 100 nasion, otrzymasz wiele różnych rodzajów drzew, gdy geny rodziców przetasują się, aby stworzyć nowe kombinacje. Utracisz całą stabilność hybrydy – cały wigor, mówi Lucile Toniutti, molekularny hodowca w WCR.

Eksperci muszą wybrać jedną konkretną roślinę, którą lubią i sklonować ją w laboratorium. Wiąże się to z pocięciem liści na kawałki i umieszczeniem ich w hormonie wzrostu, aby balony urosły do ​​embrionów, które Solano pokazał mi na CATIE. Proces ten trwa ponad 18 miesięcy i pochłania mnóstwo pieniędzy: każda hybryda F1 może kosztować około 80 centów amerykańskich, czyli dwa do trzech razy drożej niż tradycyjne odmiany.

To kluczowy problem do rozwiązania, ponieważ 1,8 miliona ludzi w Ameryce Środkowej, zarówno rolników, jak i pracowników sezonowych zbierających ziarna, jest uzależnionych finansowo od kawy. Podczas gdy niektórzy rolnicy mogliby przestawić się na kakao, kauczuk lub inne uprawy, mówi Bunn z CIAT, wielu ludzi zostałoby zmuszonych do opuszczenia społeczności wiejskich. Wielu chciałoby migrować na północ do Meksyku i Stanów Zjednoczonych.

Jestem w 100% pewien, że przyszłość kawy zależy od sukcesu hybryd – mówi Solano. W marcu pojechał do eksperymentalnej farmy kawy Starbucks w Kostaryce, aby dostarczyć 50 nowych hybryd do przetestowania. Pojawi się więcej odmian, z jego laboratorium i innych, a hodowcy będą coraz bardziej skupiać się na odporności na zmiany klimatyczne.

A jeśli hybrydy nie wytrzymają zmian klimatycznych tak dobrze, jak się spodziewano? Nasze najbardziej pesymistyczne przewidywania się spełnią, mówi.

ukryć