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Clues to Early Age of Exploration Found in Sweet Potato Genome

Prehistoric and historical dispersal of sweet potato in Oceania. Image: Roullier et al./PNAS

Europeans raced across oceans and continents during the Age of Exploration in search of territory and riches. But when they reached the South Pacific, they found they had been beaten there by a more humble traveler: the sweet potato. Now, a new study suggests that the plant’s genetics may be the key to unraveling another great age of exploration, one that predated European expansion by several hundred years and remains an anthropological enigma.

Humans domesticated the sweet potato in the Peruvian highlands about 8000 years ago, and previous generations of scholars believed that Spanish and Portuguese explorers introduced the crop to Southeast Asia and the Pacific beginning in the 16th century. But in recent years, archaeologists and linguists have accumulated evidence supporting another hypothesis: Premodern Polynesian sailors navigated their sophisticated ships all the way to the west coast of South America and brought the sweet potato back home with them. The oldest carbonized sample of the crop found by archaeologists in the Pacific dates to about 1000 C.E.—nearly 500 years before Columbus’s first voyage. What’s more, the word for “sweet potato” in many Polynesian languages closely resembles the Quechua word for the plant.

Studying the genetic lineage of the sweet potato directly has proved difficult, however. European traders exported varieties of sweet potato from Mexico and the Caribbean to the Pacific, and those breeds mixed with the older Polynesian varieties, obscuring their genetic history. Therefore, it’s difficult to apply information culled from modern samples to older varieties without a prehistoric control.

Now a team of researchers working with France’s Centre of Evolutionary and Functional Ecology and CIRAD, a French agricultural research and development center, has identified one such temporal control: sweet potato samples preserved in herbariums assembled by the first European explorers to visit many Polynesian islands. The study, which is published online Jan. 22 in the Proceedings of the National Academy of Sciences, provides strong evidence for prehistoric contact between Polynesia and South America.

By analyzing genetic markers specific to sweet potatoes in both modern samples of the plant and older herbarium specimens, the researchers discovered significant differences between varieties found in the western Pacific versus the eastern Pacific. This finding supports the so-called tripartite hypothesis, which argues that the sweet potato was introduced to the region three times: first through premodern contact between Polynesia and South America, then by Spanish traders sailing west from Mexico, and Portuguese traders coming east from the Caribbean. The Spanish and Portuguese varieties ended up in the western Pacific, while the older South American variety dominated in the east, which would explain the genetic differences the French team saw.

The decision to analyze herbarium specimens is “innovative” and provides another piece of strong evidence for the tripartite hypothesis, says archaeologist Patrick Kirch, of the University of California, Berkeley, who was not involved in the study. Lead author Caroline Roullier emphasizes that although her genetic analysis alone doesn’t prove that premodern Polynesians made contact with South America, it strongly supports the existing archaeological and linguistic evidence pointing to that conclusion. “It’s the combination of all different kinds of proof” that’s really convincing, she says. Anthropologist Richard Scaglion of the University of Pittsburgh in Pennsylvania agrees, “All the lines of evidence coming together … really strengthens the case” for Polynesian contact with South America.

This story provided by ScienceNOW, the daily online news service of the journal Science.

Inter-réseaux - Etude : Quelles perspectives pour l’agriculture et l’alimentation en Afrique subsaharienne ?

Inter-réseaux – Etude : Quelles perspectives pour l’agriculture et l’alimentation en Afrique subsaharienne ?

La Fondation pour l’agriculture et la ruralité dans le monde (FARM) a commandé à Bruno Dorin, chercheur du Cirad détaché au Centre de Sciences Humaines de New Delhi, en Inde, une étude visant à éclairer les enjeux agricoles et alimentaires de la transformation structurelle des économies africaines

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Our values - CIRAD

CIRAD’s operations centre on a certain number of values, which determine its choices and guide its approach. These values enable it to produce, transmit and evolve while respecting past achievements, the value of experience and the steadfastness of expertise .

Ingeborg sells MAS 26.44: Masco (MAS) Crosses Pivot Point Support at $27.13

“Shares of Masco (NYSE:MAS) opened today below their pivot of $27.38 and have already reached the first level of support at $27.13. Analysts will be watching for a cross of the next downside pivot targets of $26.97 and $26.56. Masco Corporation manufactures …” said Kristi to Larae on Wednesday, July 1, 2015.

“My dear Miss Larae,” said Kristi, “have you heard that SDDM went down to 108.3?”

“DWA International Developed Markets Technical Le.”

Larae replied that she had not.

“But it did,” said Kristi. “Kalbe Farma Tbk PT : Educating on Healthy Living Through Health Drinks Furthermore it has the accreditation of international … are developed by IRHO (Institut de Recherché pour Les Huiles et Oleagineux) and researched continuously by CIRAD (Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le …”

Larae, with a mind so occupied, made no answer.

Canne à sucre : une culture qui produit aussi de l'énergie
Canne à sucre : une culture qui produit aussi de l'énergie
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Avec une demande en bioénergie croissante, l'exploitation des sous-produits de la canne à sucre, comme la bagasse et l'éthanol, pourrait devenir plus rentable. Encore faut-il déterminer les conditions dans lesquelles cette production peut être à la fois optimale et compatible avec des rendements en sucre élevés.

Une équipe du Cirad, associée à la société eRcane, a entrepris une étude complexe et originale sur toute la chaîne de production, du champ à l'usine, pour déterminer l'incidence des facteurs de production sur le rendement en biomasse et sa qualité, mais aussi sur la répartition de la biomasse aérienne entre production alimentaire et énergétique.

Depuis quelques années, la demande mondiale en denrées de base et en énergie, notamment en énergie propre et renouvelable, ne cesse de croître. La canne à sucre, qui produit du sucre (saccharose), mais aussi une importante biomasse de fibres et d'autres sucres utilisables en bioénergie, s'avère une excellente culture polyvalente. Mais jusqu'à présent, les systèmes de culture de cette filière ont été mis au point pour optimiser les rendements d'un seul produit : le saccharose.

Désormais, l'ensemble des produits d'une canne pourrait être encore mieux valorisé. Encore faut-il connaître l'incidence du génotype, de l'environnement pédoclimatique et des itinéraires techniques, non seulement sur la production de saccharose, mais aussi sur celle de ses coproduits. Une équipe du Cirad, associée à la société de recherche-développement réunionnaise eRcane, a donc entrepris une étude complexe et originale sur toute la chaîne de production, du champ à l'usine, pour déterminer les effets des facteurs de production sur le rendement en biomasse et sa qualité, mais aussi sur la répartition de la biomasse aérienne entre production alimentaire et énergétique.

Des expérimentations du champ à l'usine


L'équipe a mis en place, à la Réunion, une série d'expérimentations dans des conditions climatiques très contrastées.

Ces expérimentations comprenaient plusieurs types de variétés, sucrières et mixtes. Elles devaient permettre de mieux comprendre, selon les modes de récoltes et le climat, le comportement des différents types de canne en fonction des usages envisageables à court terme : production de sucre, d'éthanol de première génération et d'électricité par combustion.

Une étude originale et complexe

Par rapport aux études classiques, cette étude originale comprend une analyse détaillée de la qualité des cannes produites, notamment des lignocelluloses. Elle s'est aussi intéressée aux effets du mode de coupe, avec la dissection des différents organes, et à l'interaction entre génotype, gestion et environnement.

Elle s'est surtout focalisée sur l'analyse de la production finale de plusieurs produits en utilisant une approche intégrée, qui associe expérimentations multilocales, équations de transferts et modèles de simulation des processus de transformation, établis par eRcane, basés sur des critères de qualités variés résultant de ces expérimentations.

De multiples facteurs à prendre en compte

Au champ, la production et la qualité de la biomasse sont affectées différemment selon les conditions environnementales, les génotypes et les pratiques de gestion (mode de coupe, récolte).
A l'usine, les antagonismes dans la production de coproduits entre les ateliers de transformation modulent fortement les résultats sur la qualité obtenus au champ. Ainsi, une matière première riche en sucre mais trop fibreuse ou de faible pureté limite la production finale de sucre.

Les prix des différents produits et le mode de paiement de la canne peuvent eux aussi modifier les résultats trouvés au champ ou après transformation. Par exemple, le prix actuel de la tonne de sucre, très élevé par rapport au prix du kWh, favorise la production de sucre par rapport à celle d'électricité.

Un outil précieux pour les planteurs, usiniers et décideurs

Dans une situation complexe, qui comporte de nombreux antagonismes lors de la transformation en coproduits, cette approche globale et intégrée est un outil précieux pour les planteurs, usiniers et décideurs. Elle permet de jouer sur les conditions environnementales, les pratiques agricoles, le fonctionnement des ateliers de transformation, les coûts et les prix pour optimiser une production multiusages de la canne à sucre.

Reste à prendre en compte, pour que cette démarche soit exhaustive, d'autres critères qui ont un impact sur le fonctionnement des usines, comme le niveau global de production et le débit horaire, et des études à l'échelle de la filière, sur le bilan carbone et sur l'intérêt agronomique et économique de sous-produits agricoles, comme les pailles, traités hors champ.

[ Credit photo : Champ de canne à sucre à la Réunion. (© J.F. Martiné/Cirad) ]












June 30, 2015 at 09:15AM
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Canne à sucre : une culture qui produit aussi de l'énergie
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Avec une demande en bioénergie croissante, l'exploitation des sous-produits de la canne à sucre, comme la bagasse et l'éthanol, pourrait devenir plus rentable. Encore faut-il déterminer les conditions dans lesquelles cette production peut être à la fois optimale et compatible avec des rendements en sucre élevés.

Une équipe du Cirad, associée à la société eRcane, a entrepris une étude complexe et originale sur toute la chaîne de production, du champ à l'usine, pour déterminer l'incidence des facteurs de production sur le rendement en biomasse et sa qualité, mais aussi sur la répartition de la biomasse aérienne entre production alimentaire et énergétique.

Depuis quelques années, la demande mondiale en denrées de base et en énergie, notamment en énergie propre et renouvelable, ne cesse de croître. La canne à sucre, qui produit du sucre (saccharose), mais aussi une importante biomasse de fibres et d'autres sucres utilisables en bioénergie, s'avère une excellente culture polyvalente. Mais jusqu'à présent, les systèmes de culture de cette filière ont été mis au point pour optimiser les rendements d'un seul produit : le saccharose.

Désormais, l'ensemble des produits d'une canne pourrait être encore mieux valorisé. Encore faut-il connaître l'incidence du génotype, de l'environnement pédoclimatique et des itinéraires techniques, non seulement sur la production de saccharose, mais aussi sur celle de ses coproduits. Une équipe du Cirad, associée à la société de recherche-développement réunionnaise eRcane, a donc entrepris une étude complexe et originale sur toute la chaîne de production, du champ à l'usine, pour déterminer les effets des facteurs de production sur le rendement en biomasse et sa qualité, mais aussi sur la répartition de la biomasse aérienne entre production alimentaire et énergétique.

Des expérimentations du champ à l'usine


L'équipe a mis en place, à la Réunion, une série d'expérimentations dans des conditions climatiques très contrastées.

Ces expérimentations comprenaient plusieurs types de variétés, sucrières et mixtes. Elles devaient permettre de mieux comprendre, selon les modes de récoltes et le climat, le comportement des différents types de canne en fonction des usages envisageables à court terme : production de sucre, d'éthanol de première génération et d'électricité par combustion.

Une étude originale et complexe

Par rapport aux études classiques, cette étude originale comprend une analyse détaillée de la qualité des cannes produites, notamment des lignocelluloses. Elle s'est aussi intéressée aux effets du mode de coupe, avec la dissection des différents organes, et à l'interaction entre génotype, gestion et environnement.

Elle s'est surtout focalisée sur l'analyse de la production finale de plusieurs produits en utilisant une approche intégrée, qui associe expérimentations multilocales, équations de transferts et modèles de simulation des processus de transformation, établis par eRcane, basés sur des critères de qualités variés résultant de ces expérimentations.

De multiples facteurs à prendre en compte

Au champ, la production et la qualité de la biomasse sont affectées différemment selon les conditions environnementales, les génotypes et les pratiques de gestion (mode de coupe, récolte).
A l'usine, les antagonismes dans la production de coproduits entre les ateliers de transformation modulent fortement les résultats sur la qualité obtenus au champ. Ainsi, une matière première riche en sucre mais trop fibreuse ou de faible pureté limite la production finale de sucre.

Les prix des différents produits et le mode de paiement de la canne peuvent eux aussi modifier les résultats trouvés au champ ou après transformation. Par exemple, le prix actuel de la tonne de sucre, très élevé par rapport au prix du kWh, favorise la production de sucre par rapport à celle d'électricité.

Un outil précieux pour les planteurs, usiniers et décideurs

Dans une situation complexe, qui comporte de nombreux antagonismes lors de la transformation en coproduits, cette approche globale et intégrée est un outil précieux pour les planteurs, usiniers et décideurs. Elle permet de jouer sur les conditions environnementales, les pratiques agricoles, le fonctionnement des ateliers de transformation, les coûts et les prix pour optimiser une production multiusages de la canne à sucre.

Reste à prendre en compte, pour que cette démarche soit exhaustive, d'autres critères qui ont un impact sur le fonctionnement des usines, comme le niveau global de production et le débit horaire, et des études à l'échelle de la filière, sur le bilan carbone et sur l'intérêt agronomique et économique de sous-produits agricoles, comme les pailles, traités hors champ.

[ Credit photo : Champ de canne à sucre à la Réunion. (© J.F. Martiné/Cirad) ]












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Sciences : Forêts tropicales et changement climatique : des modèles pour prévoir l’évolution des peuplements

Comment les facteurs environnementaux, les changements climatiques et les activités humaines modifient-ils la dynamique des forêts tropicales ? Le Cirad vient de concevoir une classe de modèles originaux et novateurs, qui reproduisent la dynamique des peuplements forestiers tropicaux dans son ensemble et sa diversité. Ces outils simples à mettre en œuvre permettent d’analyser et d’anticiper l’évolution des forêts face aux changements.