Published December 10, 2022 | Version v1
Publication Open

Climate change impacts on winter chill in Mediterranean temperate fruit orchards

  • 1. University of Bonn
  • 2. Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria de Aragón
  • 3. Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura
  • 4. University of Carthage
  • 5. Institut National Agronomique de Tunisie
  • 6. École Nationale d'Agriculture de Meknès
  • 7. Université Sultan Moulay Slimane
  • 8. University of Sfax

Description

Abstract Temperate trees require low temperatures during winter and subsequent warm conditions in early spring to flower and eventually bear fruit. Many parts of the Mediterranean region feature winters with low and sometimes marginal chill accumulation. To assess historic and future agroclimatic conditions for cultivating temperate trees (including almonds, pistachios, apricots, sweet cherries and apples), we mapped winter chill throughout this important growing region. We used on-site weather records (1974–2020) to calibrate a weather generator and produced data for historic and future scenarios. To broaden our analysis, we spatially interpolated chill for the whole Mediterranean basin. We supplemented our simulation outcomes by collecting expert knowledge (from farmers and researchers) regarding observed climate change impacts on temperate orchards as well as future risks and concerns generated by climate change. Results showed that northern African growing regions have experienced major chill losses, a likely cause of the irregular and delayed bloom highlighted by experts. The same regions, together with southern Europe, may lose up to 30 Chill Portions by 2050 under a moderate warming scenario. For the future, experts foresee increasing risk of spring frost in early-blooming cultivars, exacerbated bloom-related problems and increasing occurrence of heat waves. Our results provide evidence of likely climate change impacts on temperate orchards. Expert knowledge proved instrumental in interpreting the simulation results as well as in orienting climate change adaptation strategies. The results we present are useful for farmers and orchard managers planning new plantings, as well as for researchers and policy makers developing strategies to adapt fruit orchards to the impacts of climate change.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تتطلب الأشجار المعتدلة درجات حرارة منخفضة خلال فصل الشتاء والظروف الدافئة اللاحقة في أوائل الربيع لتزهر وتؤتي ثمارها في نهاية المطاف. تتميز أجزاء كثيرة من منطقة البحر الأبيض المتوسط بفصول الشتاء مع تراكم منخفض وأحيانًا هامشي للبرد. لتقييم الظروف المناخية الزراعية التاريخية والمستقبلية لزراعة الأشجار المعتدلة (بما في ذلك اللوز والفستق والمشمش والكرز الحلو والتفاح)، قمنا بتخطيط البرد الشتوي في جميع أنحاء هذه المنطقة المتنامية الهامة. استخدمنا سجلات الطقس في الموقع (1974-2020) لمعايرة مولد الطقس وأنتجنا بيانات للسيناريوهات التاريخية والمستقبلية. لتوسيع تحليلنا، قمنا باستكمال البرد مكانيًا لحوض البحر الأبيض المتوسط بأكمله. قمنا بتكملة نتائج المحاكاة من خلال جمع معارف الخبراء (من المزارعين والباحثين) فيما يتعلق بتأثيرات تغير المناخ المرصودة على البساتين المعتدلة وكذلك المخاطر والمخاوف المستقبلية الناتجة عن تغير المناخ. أظهرت النتائج أن مناطق الزراعة في شمال إفريقيا شهدت خسائر كبيرة في البرد، وهو سبب محتمل للازدهار غير المنتظم والمتأخر الذي أبرزه الخبراء. قد تفقد نفس المناطق، جنبًا إلى جنب مع جنوب أوروبا، ما يصل إلى 30 جزءًا من البرودة بحلول عام 2050 في ظل سيناريو الاحترار المعتدل. بالنسبة للمستقبل، يتوقع الخبراء زيادة خطر الصقيع الربيعي في الأصناف المزدهرة في وقت مبكر، وتفاقم المشاكل المتعلقة بالازدهار وزيادة حدوث موجات الحرارة. تقدم نتائجنا دليلاً على التأثيرات المحتملة لتغير المناخ على البساتين المعتدلة. أثبتت معرفة الخبراء أنها مفيدة في تفسير نتائج المحاكاة وكذلك في توجيه استراتيجيات التكيف مع تغير المناخ. النتائج التي نقدمها مفيدة للمزارعين ومديري البساتين الذين يخططون لزراعة جديدة، وكذلك للباحثين وصانعي السياسات الذين يضعون استراتيجيات لتكييف بساتين الفاكهة مع آثار تغير المناخ.

Translated Description (French)

Résumé Les arbres tempérés ont besoin de basses températures en hiver et de conditions chaudes ultérieures au début du printemps pour fleurir et finalement porter des fruits. De nombreuses parties de la région méditerranéenne présentent des hivers avec une accumulation de froid faible et parfois marginale. Pour évaluer les conditions agroclimatiques historiques et futures de la culture des arbres tempérés (y compris les amandes, les pistaches, les abricots, les cerises douces et les pommes), nous avons cartographié le froid hivernal dans cette importante région de culture. Nous avons utilisé des enregistrements météorologiques sur site (1974-2020) pour calibrer un générateur météorologique et avons produit des données pour des scénarios historiques et futurs. Pour élargir notre analyse, nous avons interpolé spatialement le froid pour l'ensemble du bassin méditerranéen. Nous avons complété nos résultats de simulation en recueillant des connaissances d'experts (auprès d'agriculteurs et de chercheurs) concernant les impacts observés du changement climatique sur les vergers tempérés ainsi que les risques et préoccupations futurs générés par le changement climatique. Les résultats ont montré que les régions de culture d'Afrique du Nord ont connu des pertes importantes de froid, une cause probable de la floraison irrégulière et retardée mise en évidence par les experts. Les mêmes régions, ainsi que le sud de l'Europe, pourraient perdre jusqu'à 30 portions de froid d'ici 2050 dans un scénario de réchauffement modéré. Pour l'avenir, les experts prévoient un risque croissant de gel printanier chez les cultivars à floraison précoce, des problèmes exacerbés liés à la floraison et une fréquence croissante des vagues de chaleur. Nos résultats fournissent des preuves des impacts probables du changement climatique sur les vergers tempérés. Les connaissances d'experts se sont révélées essentielles pour interpréter les résultats de la simulation ainsi que pour orienter les stratégies d'adaptation au changement climatique. Les résultats que nous présentons sont utiles pour les agriculteurs et les gestionnaires de vergers qui planifient de nouvelles plantations, ainsi que pour les chercheurs et les décideurs qui élaborent des stratégies pour adapter les vergers aux impacts du changement climatique.

Translated Description (Spanish)

Resumen Los árboles templados requieren bajas temperaturas durante el invierno y las condiciones cálidas posteriores a principios de la primavera para florecer y finalmente dar frutos. Muchas partes de la región mediterránea presentan inviernos con una acumulación de frío baja y, a veces, marginal. Para evaluar las condiciones agroclimáticas históricas y futuras para el cultivo de árboles templados (incluidos almendros, pistachos, albaricoques, cerezas dulces y manzanas), mapeamos el frío invernal en esta importante región de cultivo. Utilizamos registros meteorológicos in situ (1974–2020) para calibrar un generador meteorológico y produjimos datos para escenarios históricos y futuros. Para ampliar nuestro análisis, interpolamos espacialmente el frío para toda la cuenca mediterránea. Complementamos nuestros resultados de simulación mediante la recopilación de conocimientos de expertos (de agricultores e investigadores) sobre los impactos observados del cambio climático en los huertos templados, así como los riesgos y preocupaciones futuros generados por el cambio climático. Los resultados mostraron que las regiones de cultivo del norte de África han experimentado grandes pérdidas de frío, una causa probable de la floración irregular y retardada destacada por los expertos. Las mismas regiones, junto con el sur de Europa, pueden perder hasta 30 porciones de frío para 2050 en un escenario de calentamiento moderado. Para el futuro, los expertos prevén un mayor riesgo de heladas primaverales en los cultivares de floración temprana, problemas exacerbados relacionados con la floración y una mayor aparición de olas de calor. Nuestros resultados proporcionan evidencia de posibles impactos del cambio climático en huertos templados. El conocimiento de los expertos resultó fundamental para interpretar los resultados de la simulación, así como para orientar las estrategias de adaptación al cambio climático. Los resultados que presentamos son útiles para los agricultores y administradores de huertos que planean nuevas plantaciones, así como para los investigadores y responsables políticos que desarrollan estrategias para adaptar los huertos frutales a los impactos del cambio climático.

Files

s10113-022-02006-x.pdf.pdf

Files (12.6 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:34f1a99aa21e2a75a07118c5f99298fd
12.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
آثار تغير المناخ على برودة الشتاء في بساتين الفاكهة المعتدلة في البحر الأبيض المتوسط
Translated title (French)
Impacts du changement climatique sur le froid hivernal dans les vergers de fruits tempérés méditerranéens
Translated title (Spanish)
Impactos del cambio climático en el frío invernal en huertos frutales mediterráneos de clima templado

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4312050399
DOI
10.1007/s10113-022-02006-x

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Morocco

References

  • https://openalex.org/W1761728797
  • https://openalex.org/W1966353782
  • https://openalex.org/W1988889094
  • https://openalex.org/W1992812838
  • https://openalex.org/W1996942284
  • https://openalex.org/W1998674493
  • https://openalex.org/W2006189270
  • https://openalex.org/W2009180485
  • https://openalex.org/W2011159232
  • https://openalex.org/W2024227559
  • https://openalex.org/W2029411945
  • https://openalex.org/W2044930887
  • https://openalex.org/W2046856062
  • https://openalex.org/W2056450112
  • https://openalex.org/W2068428570
  • https://openalex.org/W2074668067
  • https://openalex.org/W2079124901
  • https://openalex.org/W2086010114
  • https://openalex.org/W2092867182
  • https://openalex.org/W2104304191
  • https://openalex.org/W2111459999
  • https://openalex.org/W2122048126
  • https://openalex.org/W2138047844
  • https://openalex.org/W2144822395
  • https://openalex.org/W2148492099
  • https://openalex.org/W2166305023
  • https://openalex.org/W2167173192
  • https://openalex.org/W2182705332
  • https://openalex.org/W2281245720
  • https://openalex.org/W2323295672
  • https://openalex.org/W2324954204
  • https://openalex.org/W2344346866
  • https://openalex.org/W2416499666
  • https://openalex.org/W2589241741
  • https://openalex.org/W2592644040
  • https://openalex.org/W2605036068
  • https://openalex.org/W2614464134
  • https://openalex.org/W2619551814
  • https://openalex.org/W2756720836
  • https://openalex.org/W2758402615
  • https://openalex.org/W27625583
  • https://openalex.org/W2801687149
  • https://openalex.org/W2883260474
  • https://openalex.org/W2885356544
  • https://openalex.org/W2895260659
  • https://openalex.org/W2897239638
  • https://openalex.org/W2898351251
  • https://openalex.org/W2901264908
  • https://openalex.org/W2943129736
  • https://openalex.org/W2945493813
  • https://openalex.org/W2997995179
  • https://openalex.org/W3004605153
  • https://openalex.org/W3019270208
  • https://openalex.org/W3026001029
  • https://openalex.org/W3032947175
  • https://openalex.org/W3034474792
  • https://openalex.org/W3038007356
  • https://openalex.org/W3039348816
  • https://openalex.org/W3092272710
  • https://openalex.org/W3092636831
  • https://openalex.org/W3112434570
  • https://openalex.org/W3139430818
  • https://openalex.org/W3145412302
  • https://openalex.org/W3167183966
  • https://openalex.org/W3169627854
  • https://openalex.org/W3174000996
  • https://openalex.org/W3195954774
  • https://openalex.org/W3203314084
  • https://openalex.org/W324106642
  • https://openalex.org/W4200576580
  • https://openalex.org/W4205270184
  • https://openalex.org/W4231016377
  • https://openalex.org/W4232259877
  • https://openalex.org/W4281784326
  • https://openalex.org/W4306823223
  • https://openalex.org/W77545440