Potencials vulnerabilitats al canvi global de la viticultura en Catalunya

IRTAMedi Ambient i Canvi Global

Robert Savé Monserratrobert.save@irta.cat

DEBATVI, Barcelona, 26 de gener del 2010

• L’agricultura i concretament la viticultura poden esser definides com l’ús de la producció primària en el nostre interès, previ disseny i gestió de la mateixa.

• Les plantes conreades en un sentit ampli son totes les especies o varietats que donen menjar, fibres, drogues, plaer estètic, milloren l’ambient i la qualitat de les nostres vides.

• El nombre d'espècies vegetals emprades es increïblement gran degut al ampli rang geogràfic en que tenen que créixer i a l’important variació en les atribucions que els hi conferim.

• Es impossible parlar respecte d’un nombre concret d'espècies, o de grups botànics, o d'atributs morfològics o fisiològics comuns. Aquest es un gran repte ja que estem incloent en el mateix grup a falgueres, herbes, gramínies, arbusts, vinyes, arbres, cactus,.......

En el primer mon, l’agricultura esta canviant ja que te que oferir algun tipus de valor afegit. En aquest sentit la qualitat, l’estabilitat, la traçabilitat, el respecte al medi son factors productius molt importants.

La característica més important de les plantes verdes es l’assimilació del CO2 (Cowan 1978), totes les altres característiques fisiològiques (vacuola, cutícula,…) son secundaries (Larcher 1980, 1995, 2003; Kartiens 1996 ).

Les plantes necessiten mantenir oberts els estomes en ambients molt secs, consegüentment perden aigua contínuament (transpiració) i s’estableix un flux continu d’aigua entre el sòl I l’atmosfera (Passioura 1982, 1988, 2001).

També el creixement és absolutament dependent de la turgència, per tant l’estat hídric, la quantitat d’aigua en els teixits i com aquesta esta retinguda es clau per la productivitat (Bradford and Hsiao 1982).

Totes les condicions ambientals promouen dèficits hídrics en els teixits, promouen estrés.

L'estrès descriu unes condicions ambientals adverses pel normal creixement, aquestes condicions però sobretot la seva combinació en un curt espai de temps poden promoure important estressos en els plantes, en els conreus.

La sequera,primària o secundaria, al principi, promou la reducció en la pèrdua d'aigua per mantenir el balanç hídric de teixits en el rang fisiològic actiu, a llarg termini aquesta regulació comportarà pèrdues en productivitat.

És important distingir entre les respostes al medi ambient (per exemple: sol/ la boira) i les respostes a condicions d'estrès (per exemple: fulles exposades a elevats gradients de pressió de vapor durant períodes llargs de temps). En molts dels casos la resposta és la mateixa, però la reversibilitat de la resposta és no. En altres paraules, el terme estrès no pot ser utilitzada per explicar el ràpid reajustaments en els fluxos metabòlics i eficiència de l'ús de l'aigua. Algunes respostes poden ser reversibles i poden ajudar a les plantes a resistir l'estrès i mantenir la productivitat, el que s'anomena enduriment. Altres són irreversibles i promoure efectes nocius sobre la vida vegetal i la productivitat

El potencial canvi climàtic atribuïble al canvi global, pot incrementar la temperatura a nivell local o general (IPCC, 2007;

Sheffield and Wood 2007), aquests petits canvis de temperatura poden tenir gran influencia a nivell del balanç de carboni atmosfèric (Valentini et al 2000).

Així, determinades zones del planeta estan mes exposades son potencialment més vulnerables al canvi climàtic y conseqüentment a pèrdues de productivitat agrícola, directe (menor producció) o indirecte (majors costos).

Aquest increment no serà el mateix arreu del mon (IPCC 2004); sembla que serà especialment important en la conca Mediterrània (Pinyol et al 1998). Així d’acord amb les prediccions més pessimistes la temperatura pot incrementar-se fins a , 4ºC I la pluviometria pot tenir una davallada entre un 10 a un 40% (Rosenzwieg. and Tubiello, 1997).

A més a més, l’ecosistema mediterrani, esta caracteritzat per un doble estres (Terradas and Savé 1992):

A l’estiu, baixa disponibilitat hídrica en el sòl junt amb elevats dèficit de pressió de vapor a nivell atmosfèric, promouen inhibicions en el creixement vegetal I diferents efectes negatius en el seu desenvolupament (Di Castri and Money 1973, Savé et. al 1999), i periòdicament, hiverns freds o molt freds. En les noves perspectives, cal valorar l’efecte de les glaçades, així en els darrers 35 anys hi ha una tendència a reduir-se el període lliure de glaçades en un 14% aproximadament (EEA Report No JRC47756; 4/2008)

De totes maneres, tot i el valor dels diferents components del canvi global, del climàtic, el realment important, és la seva integral, la sequera.

Les previsions que es desprenen de la valoració de diversos models per generar escenaris de canvi climàtic diuen que a la mediterrània, igual que la regió centreamericana, es veurà afectades per períodes de sequera de mitja durada (4 - 6 mesos) i llarga durada ( més de 12 mesos), sent 3 i 8 vegades més freqüents aquests episodis que en l'actualitat (Sheffield and Wood 2008).

Els estressos més importants (Levitt 1980) son:

Abiòtics: sequera, negament, salinitat, temperatures altes, baixes, refredament i congelació, alta radiació, ozó, deficiències minerals,etc. Biòtics: insectes, fongs, bacteris, virus, elicitors, competència entre especies.

Antropogènics: aire (O3, NOx, SO2, aerosols), aigua (salinitat, microbiologia, metalls pesats, drogues…) i sòl (metalls pesats, pèrdua d’estructura…) pol·lució, herbicides, pluja acida, deposició seca, turisme…

El canvi global promou la combinació de molts d’ells en el mateix espai i temps, lo que pot promoure efectes sinèrgics sobre la vegetació, en els conreus.

En la viticultura els factors que més directament poden actuar sobre la productivitat son:

L’ increment en la temperatura, pot promoure increments en l’ETP, en la respiració del sòl, en la quantitat de matèria orgànica, que a la vegada redueix la capacitat del sòl per actuar com lloc d'emmagatzematge i fon d’aigua per la vegetació (Schultz 2000).

L’increment CO2 te que incrementar la productivitat i l'eficiència en l’ús de l’aigua, tanmateix a la fi les plantes desenvolupen una regulació de la fotosíntesi i la productivitat retorna als valors originals o inferiors (Drake et al. 1997; Long et al.2004).

L’increment en la radiació UV, promou importants canvis morfològics, fisiològics i bioquímics per tractar d’evitar els efectes negatius sobre la vegetació. Tot i els efectes negatius sobre el creixement, aquest estrés pot incrementar la biosíntesis de flavonoides i alguns antioxidants (Jensen et al. 1998).

La sequera promou reducció en el creixement, però en l’àrea Mediterrània en general aquesta apareix en combinació amb altres estressos i en conseqüència els efectes poden, son modificats per les interaccions(Shaver et al.2000).

Aquest paper determinant de l’aigua, es clau en el mon mediterrani i compromet la funció d’embornal de carboni que pot fer la vegetació (Gràcia et al. 2010).

Altres estressos, en sentit ampli, son l’aparició de plagues, malalties i males herbes, les quals poden passar d’esser meres anècdotes a tenir una significació en els conreus degut al canvi global (Lipa, 1997, 1999).

Tanmateix, els estressos ambientals son la major causa de pèrdua de productivitat, així les collites actuals es redueixen de 3 a 7 vegades respecte de la productivitat potencial.

Els estressos abiòtics i la competència amb les males herbes representen el 90% d’aquesta reducció, les malalties el 6% i els insectes el 4%. Essencialment tots els conreus estan afectats estacionalment i/o anyalment, per sequera, negament o fred (Faust 1986).

º Alcoholic = 0,0539x + 12,765R² = 0,418* *

11

11,5

12

12,5

13

13,5

14

14,5

15

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Gra

u a

lco

hò

lic (

º)

Anys

Evolució i tendència del grau alcohòlic del vi a la conca del Siurana

TºC Montsant = 0,0406x + 12,598R² = 0,2483 **

TºC Prioraty = 0,0266x + 13,968R² = 0,1498 *

11

11,5

12

12,5

13

13,5

14

14,5

15

15,5

16

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Montsant NEGRE

Priorat NEGRE

Lineal (Montsant NEGRE)

Els presents resultats son fruït del treball realitzat en els projectes ACCUA (Fundació Obra Social Caixa Catalunya) i CICYT (AGL 2005 -06927-CO2-O2 i AGL 2008-04525-CO2-02).Les dades han estat facilitades per l’INCAVI (Antigua Estació Enológica de Reus).

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1912

1914

1916

1918

1920

1922

1924

1926

1928

1930

1932

1934

1936

1938

1940

1942

1944

1946

1948

1950

1952

1954

1956

1958

1960

1962

1964

1966

1968

1970

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

Tivissa 0,19 mm/ any

Priorat 2009

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

01/01 01/03 01/05 01/07 01/09 01/11

SG

DD

(ºC

)

2009

GDD MIG SE DALT

0

100

200

300

400

500

600

01/01 01/03 01/05 01/07 01/09 01/11

mm

2009

ET0 HargravesMIG SE DALT

10

60

110

160

210

260

310

360

410

460

510

01/01 01/03 01/05 01/07 01/09 01/11

mm

2009

RainfallMIG SE DALT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

01/01 01/03 01/05 01/07 01/09 01/11

ºC·d

ay-

1

2009

Amplitud tèrmicaMIG SE DALT MIG SE DALT

Priorat (municipi de Porrera) 2009 . Dalt: menys 8% de GDD, menys 15% de ET0 i més 7 % de pluja, Mig representa un potencial escenari de canvi climàtic.

Municipi de PorreraPèsol: 24 juny

Verol: 3 agostMaduració: 4 octubre

Borró cotonós

Punta verda

Sortida de fulles

Fulles separades

Raïms visibles

Raïms separats

Botons florals separats

Plena floració

0102030405060708090

100

01/04 15/04 29/04 13/05 27/05

%

2009

Dalt

0102030405060708090

100

01/04 15/04 29/04 13/05 27/05

%

2009

Mig

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 50 100 150 200 250 300

Tempr-PRD

Kc-2006Williams

Kc-2006 CS

- A partir d’una sèrie històrica de 40 anys per Lleida, de dades climàtiques i mitjançant les prediccions de canvi de clima generades pel model CGCM2 del Canadien Center for Climate Modeling, es generen els paràmetres necessaris per generar dades climàtiques d’acord amb l’escenari del IPCC SRES A2 per l’emissió de gasos hivernacle i el generador del clima LARS-WG.

- S’ajusta la funció per vinya al model CROPSYST per a la varietat “Ull de Llebre”

-Al 2025, s’indica un lleuger augment en els requeriments hídrics anuals al voltant de 50 mm (augment del 10%). - Punt clau serà el repartiment d’aquesta aigua al llarg de l’any, poguent-se generar un increment en els valors dels coeficients de cultiu (Kc) a la primavera, que pot implicar una progressiva readaptació dels protocols de reg que s’utilitzen actualment.

Marsal, J. & Utser, A. 2008. Vineyard full-irrigation requirements under climate change scenarios for the Ebro valey, Spain. Acta Horticulturae 803:131-138

y = 2.0459x + 145.92R² = 0.9766

n= 1071-10

-5

0

5

10

15

-10 -5 0 5 10 15

LN

pa

rt a

èri

a p

es

se

c (

g)

LN arrels pes sec (g)

Quercus ilexQuercus roburPlatanus x hispanicaPrunus aviumJuglans spp.Vitis viniferaQuercus spp.Taxus baccataChamaerops humilisCycas revolutaGingko bilobaPinus nigraPinus halepensisRosmarinus officinalisBuxus sempervirensIlex aquifoliumOlea europaeaAvena fatuaBromus spp.Lolium multiflorumVulpia myuros

Relació entre arrel i part aèria pes sec en diferents especies

Savé, R., Sabaté S. , de Herralde F. , Biel C. , Miguel C. , Alsina M.D.M. , Fortea G. , Grau B. , Vilanova A., Tomàs E.,

Aletà N. , Aranda X. 2009. Could be the root system of cultured plants an important carbon sink under global change. Proc. 8th International Carbon Dioxide Conference. September 13 – 19. Jena. Germany.

Caracterització de varietats respecte de la sequera

Alsina, de Herralde, Aranda, Savé i Biel. (2007) Vitis 46(1) 1-6

Yp100

Yp0

Alicante Bouschet

b

ba

bb

a

-3,0-2,5-2,0-1,5-1,0-0,50,0

I II III IV

Yp (M

Pa)

Chardonnay

b

aa

c

a

b

-3,0-2,5-2,0-1,5-1,0-0,50,0

I II III IV

Garnacha Blanca

c

bb

a

c

bba

-3,0-2,5-2,0-1,5-1,0-0,50,0

I II III IV

Garnacha negra

c

bcb

a

cb

ba

-3,0-2,5-2,0-1,5-1,0-0,50,0

I II III IV

Parellada

ba

aa

b

aaa

-3,0-2,5-2,0-1,5-1,0-0,50,0 I II III IV

Sauvignon Blanc

b

aaa

cb

ba

-3,0-2,5-2,0-1,5-1,0-0,50,0

I II III IV

Tempranillo

b

baba

b

aaa

-3,0-2,5-2,0-1,5-1,0-0,50,0

I II III IV

Yp (M

Pa)

Cabernet Sauvignon

c

ababa

c

bba

I I I I I I IV

-3,0-2,5-2,0-1,5-1,0-0,50,0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

-4.0 -3.0 -2.0 -1.0 0.0

Y (MPa)

PC

L (%

)

CS GB

AB TP

SB CH

GN PA

Relacions hídriques foliars: corbes pressió-volum

Corbes de vulnerabilitat a l’embolisme

Rizotron: Dinàmica de creixement de

diferents patrons de vinya.

Fortea; G.; Savé; R.; Biel; C.; de Herralde; F.; Aranda; X. 2009. 7th ISRR Symposium 'Root Research and Applications'. Viena (Austria) Sep 2009

Arrels novesP

rofu

nd

itat

(cm

)

SETEMBRE 110 R

SETEMBRE 161-49

SETEMBRE 41 B

NOVEMBRE 110 R

NOVEMBRE 161-49

NOVEMBRE 41 B

Arrels en creixementLongitud d’arrels(cm)

Arrels lignificades

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100 120

Longitud d’arrels(cm)Longitud d’arrels (cm)

0 20 40 60 80 100 1200

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100 1200

20

40

60

80

100

Les possibles solucions als problemes derivats dels efectes del potencial canvi global en la viticultura son:

* Selecció del material vegetal (varietats i portaempelts) més adients per cada situació.

*Reg, fent èmfasi en les necessitats, però també en les disponibilitats (reg deficitari controlat, reg mínim, reg amb aigües regenerades, seca).

* Practiques agronòmiques (protecció de conreus, poda, conducció, localització,......).

Conclusions

Com a punts forts de la viticultura pensem que cal destacar que hi ha molta disponibilitat de material vegetal i un gran desenvolupament tècnic i com punts febles valorem els canvis de gustos dels consumidors que pot donar la necessitat d’introduir nou material vegetal sense temps d’adaptació i sense disposar de prou material vegetal de qualitat contrastada.

La viticultura pot considerar-se exposada al canvi global, però valorem que cal estudiar més, per determinar el grau real de vulnerabilitat d’aquesta activitat agrícola a aquest tipus d’estres.

Agraïments:

Sempre que es fa alguna cosa cal agrair-ho a algú que amb el seu treball, suport anímic, suport econòmic o institucional, permet que el propi esforç llueixi, per sobre del normal. Per aquest motiu cal destacar a:

Felicidad de Herralde, Montse Nadal, Carmen Biel, Maria Mar Alsina,Xavier Aranda, Dave Smart, Eduard Pla, Joan Albert Lopez Bustins, Miriam Lampreave, Antoni Sanchez, Diana Pascual, Joan Girona, Jordi Marsal, Gemma Fortea, Eulàlia Serra, Cristian Morales, Beatriz Grau, Julian Cazaña, Marc Ferrer, José Montero, Eudald Crivilles, Gemma Riart , Meritxell Salamero.........

També a la CICYT, AGAUR, UE 6e Programa Marc, INIA, Fundació Obra Social de la Caixa, CDTI, Bodegues Ferrer Bobet, Miguel Torres SA, INCAVI.