WikiDer > Влияние изменения климата на производство вина

Effects of climate change on wine production

Изменение климата в последнее время стало серьезной проблемой и предметом обсуждения во всем мире из-за его воздействия на окружающую среду и последствий, которые это может иметь или, возможно, иметь.[1][2][3][4] В влияние изменения климата на Виноделие (производство вина) описаны в этой статье.

Вступление

Виноградная лоза (Vitis vinifera) очень чувствительны к окружающей среде с сезонным изменением урожайности 32,5%.[5] Климат - один из ключевых факторов, влияющих на производство винограда и вина.[6] влияет на пригодность определенных сортов винограда к конкретному региону, а также на тип и качество производимого вина.[7][8] Состав вина во многом зависит от мезоклимат и микроклимат а это означает, что для производства высококачественных вин необходимо поддерживать равновесие между климатом, почвой и разнообразием. Взаимодействие между климатом и разнообразием почв в некоторых случаях может оказаться под угрозой из-за изменения климата. Идентификация генов, лежащих в основе фенологической изменчивости винограда, может помочь сохранить стабильную урожайность определенных сортов в будущих климатических условиях.[9]

Климатические данные за последние 100 лет показали, что глобальные температуры постепенно начинают расти с линейным трендом потепления на 0,74 ⁰C за сто лет.[10] Ожидается, что это повлияет на виноградарство во всем мире, оказывая как положительное, так и отрицательное воздействие на различные винодельческие регионы мира.[11] Несмотря на неопределенность изменения климата,[12] Прогнозируется, что постепенное повышение температуры продолжится и в будущем. Это означает, что производителям придется адаптироваться к изменению климата, используя различные стратегии смягчения последствий.[10]

К повышению температуры добавляется увеличение содержания углекислого газа (CO2) концентрация, которая, как ожидается, будет продолжать расти и влиять на агроклиматические условия. Также ожидается изменение количества, распределения и сезонности осадков, а также повышение уровня приземных осадков. ультрафиолет UV-B радиация из-за истощение озонового слоя.[13]

Повышение температуры

Появление глобальное потепление ожидается повышение средней температуры в соответствии с различными климатические модели. Ожидается, что эти эффекты будут более выраженными в северном полушарии и изменят границы и пригодность для выращивания винограда определенных сорта.

Из всех факторов окружающей среды наиболее сильное влияние на виноградарство оказывает температура, поскольку температура во время зимнего покоя влияет на формирование бутонов в следующем вегетационном периоде.[14] Длительная высокая температура может отрицательно сказаться на качестве винограда и вина, поскольку влияет на развитие компонентов винограда, которые придают цвет, аромат, накопление сахара, потерю кислот через дыхание, а также на присутствие других ароматические соединения, придающие винограду его отличительные черты. Поддерживаются устойчивые промежуточные температуры и минимальная ежедневная изменчивость в периоды роста и созревания. Годовые циклы роста виноградной лозы Начинайте весной с распускания почек при постоянной дневной температуре 10 градусов Цельсия.[15] Непредсказуемый характер изменения климата также может привести к заморозкам, которые могут возникать вне обычных зимних периодов. Морозы приводят к снижению урожайности и ухудшают качество винограда из-за снижения плодоношения почек, и поэтому виноградная лоза выигрывает в периоды без морозов.

Органические кислоты необходимы для качества вина. В фенольные соединения Такие как антоцианы и дубильные вещества помогают придать вину цвет, горечь, терпкость и антиоксидантные свойства.[16] Исследования показали, что виноградные лозы, постоянно подвергающиеся воздействию температуры около 30 градусов по Цельсию, имеют значительно более низкие концентрации антоцианов по сравнению с виноградными лозами, подвергающимися воздействию температур около 20 градусов по Цельсию.[17] Установлено, что температура около или выше 35 градусов по Цельсию останавливает производство антоцианов, а также разрушает производимые антоцианы.[18] Кроме того, было обнаружено, что антоцианы положительно коррелируют с температурами от 16 до 22 градусов Цельсия. Veraison (изменение цвета ягод) к уборке.[19] Танины придают вину терпкость и привкус «сушения во рту», ​​а также связываются с антоцианином, давая более стабильные молекулярные молекулы, которые важны для длительного сохранения цвета в выдержанном состоянии. красные вина.[20] Высокий уровень танинов положительно коррелирует с товарной оценкой качества.[нужна цитата]

Поскольку на присутствие фенольных соединений в вине сильно влияет температура, повышение средних температур повлияет на их присутствие в винодельческих регионах и, следовательно, на качество винограда.

Варианты выращивания

Постепенно повышающиеся температуры приведут к смене подходящих регионов для выращивания.[4] По оценкам, северная граница европейского виноградарства будет сдвигаться к северу на 10–30 километров (6,2–18,6 миль) за десятилетие до 2020 года с удвоением этой скорости, прогнозируемой между 2020 и 2050 годами.[21] Это имеет как положительные, так и отрицательные последствия, поскольку открывает двери для выращивания новых сортов в определенных регионах, но приводит к потере пригодности других сортов, а также может поставить под угрозу качество и количество продукции в целом.[22][4]

Измененные осадки

Изменено осадки узоры[23] также ожидаются (как ежегодно, так и сезонно) с выпадением дождей, различающихся по количеству и частоте. Увеличение количества осадков, вероятно, вызовет усиление эрозии почвы; в то время как периодическое отсутствие дождя, в то время, когда оно обычно случается, может привести к условиям засухи, вызывающим стресс для виноградных лоз.[13] Осадки имеют решающее значение в начале вегетационного периода для распускания почек и соцветие развитие, в то время как постоянные засушливые периоды важны для периодов цветения и созревания.[24]

Повышенный уровень углекислого газа

Повышенный CO2 уровни, вероятно, повлияют на фотосинтетическая активность в виноградных лозах, поскольку фотосинтез стимулируется повышением концентрации CO2 и, как известно, также приводит к увеличению площади листьев и сухой вегетативной массы.[25] Повышенный атмосферный CO2 также считается, что приводит к частичному устьичный закрытие, которое косвенно приводит к повышению температуры листа. Повышение температуры листьев может изменить рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилаза / оксигеназа (RuBisCo) взаимосвязь с углекислым газом и кислородом, которые также влияют на фотосинтезирующие способности растений.[13] Также известно, что повышенный уровень содержания углекислого газа в атмосфере снижает плотность устьиц некоторых сортов винограда.[26]

УФ-излучение

УФ-В излучение также достигло высоких уровней, и это, как известно, влияет на концентрацию хлорофилла и каротиноидов, что снижает фотосинтез и может изменять ароматические соединения (Schultz, 2000). УФ-B-излучение также влияет на активацию генов фитопропаноидного пути, что влияет на накопление флаваноидов и антоцианов и, следовательно, влияет на цвет и состав вина (Schultz, 2000).

Смягчение

Системы были разработаны для управления температурой виноградных лоз. К ним относятся бескамерная система, в которой воздух можно нагреть или охладить, а затем обдувать виноградные грозди, чтобы получить разницу в 10 градусов по Цельсию.[27] Миниатюрные камеры в сочетании с тканевым затенением и отражающей пленкой также использовались для управления температурой и освещенностью.[28] Было также установлено, что использование полиэтиленовых рукавов для покрытия кордонов и тростей увеличивает максимальную температуру на 5-8 градусов по Цельсию и снижает минимальную температуру на 1-2 градуса по Цельсию.[29]

Смотрите также

внешняя ссылка

Рекомендации

  1. ^ Исследование показывает, что изменение климата поставит под угрозу производство вина 8 апреля 2013 г. Хранитель
  2. ^ Вино и изменение климата 15 апреля 2013 г. New York Times
  3. ^ Изменение климата, вино и сохранение Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки
  4. ^ а б c Фрага, Х., Гарсиа де К. А. И., Мальхейро, А. К., Сантос, Дж. А., 2016. Моделирование воздействия изменения климата на урожайность, фенологию и стрессовые условия в Европе. Биология глобальных изменений: DOI: 10.1111 / gcb.13382.
  5. ^ Хлоупек, О., Хрсткова, П., Швайгерт, П. (2004). Урожайность и ее стабильность, разнообразие культур, приспособляемость и реакция на изменение климата, погоду и удобрения за 75 лет в Чешской Республике по сравнению с некоторыми европейскими странами. Исследования полевых культур 85 (2/3): 167-190
  6. ^ Fraga, H .; Malheiro, AC; Moutinho-Pereira, J .; Сантос, JA. 2014. «Климатические факторы, влияющие на производство вина в португальском регионе Минью», Сельскохозяйственная и лесная метеорология, 185: 26 - 36.
  7. ^ Гладстон Дж. (2016). Виноградарство и окружающая среда. Исправленное издание. Танунда, Южная Австралия: Trivinum Press. ISBN 978 0 9945016 1 5.
  8. ^ Фрага, Х., Сантос, Дж. А., Малхейро, А.С., Оливейра, А.А., Моутинью-Перейра, Дж. И Джонс, Г.В., 2015. Климатическая пригодность португальских сортов винограда и адаптация к изменению климата. Int. J. Clim .: doi: 10.1002 / joc.4325.
  9. ^ Гжесковяк Л., Костантини Л., Лоренци С. и Грандо М. С. (2013). Кандидатные локусы по фенологии и плодовитости, способствующие фенотипической изменчивости, наблюдаемой у виноградной лозы. Теоретическая и прикладная генетика 126 (11): 2763-2776. https://rd.springer.com/article/10.1007/s00122-013-2170-1
  10. ^ а б IPCC (2007). Изменение климата 2007: основы физических наук. В: Alley R et al (eds) Четвертый оценочный отчет рабочей группы I. Издательство Кембриджского университета
  11. ^ Лагет Ф., Тондут Дж. Л., Делуар А. и Келли М. Т. (2008). Климатические тенденции в конкретном средиземноморском винодельческом районе в период с 1950 по 2006 год. Journal International des Sciences de la Vigne et du Vin 42 (3): 113-123
  12. ^ Fraga, H .; Malheiro, AC; Moutinho-Pereira, J .; Сантос, JA. 2013. «Будущие сценарии виноградного зонирования в Европе: ансамблевые прогнозы и неопределенности», Международный журнал биометеорологии 57 (6): 909 - 925.
  13. ^ а б c Шульц, Х. Р. (2000). Изменение климата и виноградарство: европейский взгляд на климатологию, углекислый газ и воздействие УФ-В. Австралийский журнал исследований винограда и вина 6 (1): 2-12
  14. ^ Джонс, Г. В. (2005). Изменение климата в западных регионах выращивания винограда США. В Трудах Седьмого Международного симпозиума по физиологии и биотехнологии виноградной лозы, 41-59 (Эд Л. Э. Уильямс)
  15. ^ Винклер А., Кук Дж., Кливер В. и Лидер Л. (1974). Общее виноградарство. Калифорнийский университет Press, Беркли
  16. ^ Дауни, М. О., Докузлиан, Н. К. и Крстич, М. П. (2006). Культурная практика и влияние окружающей среды на флавоноидный состав винограда и вина: обзор последних исследований. Американский журнал энологии и виноградарства 57(3): 257-268
  17. ^ Ямане Т., Чон С. Т., Гото-Ямамото Н., Кошита Ю. и Кобаяши С. (2006). Влияние температуры на биосинтез антоцианов в кожуре ягод винограда. Американский журнал энологии и виноградарства 57 (1): 54-59
  18. ^ Мори, К., Гото-Ямамото, Н., Китайма, М., и Хашизуме, К. (2007). Потеря антоцианов в красном винограде при высокой температуре. Журнал экспериментальной ботаники 58 (8): 1935-1945
  19. ^ Николас, К. А., Мэтьюз, М. А., Лобелл, Д. Б., Уиллитс, Н. Х. и Филд, К. Б. (2011). Влияние изменчивости климата в масштабе виноградников на фенольный состав Пино Нуар. Сельскохозяйственная и лесная метеорология 151 (12): 1556-1567
  20. ^ Харбертсон, Дж. Ф., Пиччиотто, Э. А. и Адамс, Д. О. (2003). Определение полимерных пигментов в экстрактах ягод винограда и винах с использованием анализа осаждения белков в сочетании с отбеливанием бисульфитом. Американский журнал энологии и виноградарства 54 (4): 301-306
  21. ^ Кенни, Г. Х. и Харрисон, П. А. (1993). Влияние климатической изменчивости и изменений на пригодность винограда в Европе. Журнал винных исследований (4): 163–183.
  22. ^ Ковач Э., Копецко З., Пушкаш Я. (2014). Влияние изменения климата на винодельческие регионы западной части Карпатского бассейна. Труды Университета Западной Венгрии Savaria Campus XX. Естественные науки 15., Сомбатхей: 71-89.
  23. ^ Риттер, Майкл Э. Физическая среда: введение в физическую географию, 2006.https://www.earthonlinemedia.com/ebooks/tpe_3e/atmospheric_moisture/global_patterns_of_precipitation.html
  24. ^ Рамос, М. К., Джонс, Г. В., Мартинес-Казасновас, Дж. А. (2008). Структура и тенденции климатических параметров, влияющих на производство винограда на северо-востоке Испании. Исследования климата 38 (1): 1-15
  25. ^ Бинди, М., Фибби, Л., Гоццини, Б., Орландини, С., Сеги, Л. (1996). Влияние повышенной концентрации СО2 на рост виноградной лозы в полевых условиях. В Первом семинаре Ishs по стратегиям оптимизации качества винограда, 325-330 (ред. С. Пони, Э. Петерлунгер, Ф. Яконо и К. Интриери)
  26. ^ Моутинью-Перейра, Дж., Гонсалвес, Б., Баселар, Э., Кунья, Дж. Б., Коутиньо, Дж. И Коррейя, К. М. (2009). Влияние повышенного содержания CO2 на виноградную лозу (Vitis vinifera L.): физиологические характеристики и характеристики урожайности. Vitis 48 (4): 159-165.
  27. ^ Тарара, Дж. М., Ли, Дж. М., Спайд, С. Э. и Скагель, К. Ф. (2008). Температура ягод и солнечное излучение изменяют ацилирование, пропорцию и концентрацию антоцианов в винограде Мерло. Американский журнал энологии и виноградарства 59 (3): 235-247
  28. ^ Петри, П. Р. и Клингелеффер, П. Р. (2005). Влияние температуры и света (до и после распускания почек) на морфологию соцветий и количество цветков винограда Шардоне (Vitis vinifera L.). Австралийский журнал исследований винограда и вина 11 (1): 59-65
  29. ^ Боуэн, П. А., Богданов, К. Р. и Эстергаард, Б. (2004). Последствия использования полиэтиленовых рукавов и мульчи с избирательной длиной волны на виноградниках. I. Воздействие на температуру воздуха и почвы и накопление градусо-дней. Канадский журнал растениеводства 84 (2): 545-553