Influencia del cambio climático sobre vitis vinifera en el noroeste de la Península ibérica

Resumen

INTRODUCCIÓN: Actualmente, existen suficientes evidencias científicas que ponen de manifiesto que la forma de producción y consumo existentes, está generando una alteración climática a nivel global, que provocará graves impactos en la tierra y sobre los sistemas sociales y económicos. Según diferentes informes creados por el IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), Europa presenta un calentamiento global superior a 0,95 °C desde 1900, siendo incluso superior en algunas zonas de la Península Ibérica. También se está observando que la frecuencia de días y noches cálidas se está incrementando, mientras que la de días y noches frías está disminuyendo. Asimismo, inducido por este efecto, se está intensificando el número de eventos de precipitaciones fuertes a escala global y alteraciones permanentes del ciclo hidrológico, por lo que se deberían esperar variaciones en la distribución espacial de la precipitación, con aumentos en algunas zonas y disminuciones en otras. El proceso de Cambio Climático no discrimina al noroeste de España y especialmente a Galicia, donde es un factor que probablemente condicione el mantenimiento y desarrollo de esta comunidad. Como consecuencia de los cambios anómalos de temperatura y precipitación, junto con el acrecentamiento de la intensidad y frecuencia de los episodios de sequía e inundaciones puede que se produzcan mermas en la viabilidad de los ecosistemas agrícolas, en su biodiversidad o incluso repercutir en la salud de las personas a largo plazo. La especial localización geográfica, unida a la singularidad de la Comunidad Autónoma de Galicia, donde confluyen los límites de la actual distribución de las Regiones Bioclimáticas Eurosiberiana y Mediterránea, le confiere a los estudios realizados en esta zona el valor añadido de ser un excelente laboratorio de Cambio Climático. La vid es uno de los cultivos más importantes de España y a nivel mundial. Destaca, por su interés económico, en aquellas localizaciones que cumplen los requisitos climáticos para cultivar uvas y vinos de alta calidad. El desarrollo fenológico de la vid está principalmente influenciado por varios factores meteorológicos, como son la temperatura, las precipitaciones y el fotoperiodo, así como por las características específicas de su genotipo. La utilización de la vid como bioindicador de Cambio Climático se justifica por la gran sensibilidad de este cultivo a las variaciones climáticas, que podrían acarrear graves consecuencias e importantes daños económicos en el sector vitivinícola. Algunos de los efectos de este fenómeno ya se están comenzando a notar en las principales zonas vitivinícolas, como son el adelanto de los principales estadios fenológicos, aumentos en la tasa fotosintética de las vides que podrían incrementar el acumulo total de biomasa y el rendimiento final de la cosecha, variaciones en la composición de las bayas, la acidez y grado alcohólico de los vinos. En la presente Tesis Doctoral se pretende determinar la incidencia del citado Cambio Climático sobre el cultivo de la vid en Galicia, evaluando su viabilidad mediante la aplicación de diversos índices bioclimáticos, la interacción de los requerimientos climáticos de la uva con su ciclo de cultivo y realizando proyecciones de futuros escenarios para las áreas estudiadas. Además, se persigue conocer el grado de adaptación de las variedades de vid estudiadas analizando y evaluando modelos fenológicos que emplean la temperatura para predecir las fechas de brotación y de floración. Y por último, se pretende evaluar el estadio de la floración de las cuatro variedades de vid investigadas mediante la comparación de la concentración de polen en el aire del viñedo recogido en dos tipos diferentes de muestreadores, cuales son las variables meteorológicas que más influyen en la fenología de la vid y la concentración de su polen, y comprobar la contribución de las masas de aire sobre las concentraciones de polen en la zona del viñedo. MATERIAL Y MÉTODOS: Para observar el alcance que ha tenido y tendrá el Cambio Climático en las principales zonas de producción del noroeste de España, como son la Denominación de Origen (DO) Rías Baixas (Región bioclimática Eurosiberiana), DO Valdeorras, DO Monterrei (ambas de la Región Mediterránea), DO Ribeira Sacra y la DO Ribeiro (ambas DOs se encuentra en la zona de transición entre las Regiones Eurosiberiana y Mediterránea) se han llevado a cabo varios estudios durante el período 1950-2095. Para ello se calcularon los índices bioclimáticos más comunes en viticultura como son el de Winkler Index (WI), Huglin Indez (HI), Cool Night Index (CI), Growing Season Suitability (GSS), Hydrothermic Index of Branas, Bernon and Levadoux (BBLI) and Growing Season Precipitation Index (GSP) para los años 2000-2015. Para evaluar el periodo 1950-2095 se aplicó el conjunto de datos meteorológicos de alta resolución "Spain02" a los índices bioclimáticos. También se elaboraron diagramas de Taylor con los Índices bioclimáticos que permitieron comprobar el rendimiento de la base de datos "Spain02". Finalmente, con el objetivo de analizar las proyecciones futuras 2061-2095, se utilizaron los datos de las simulaciones climáticas diarias de alta resolución del proyecto EURO-CORDEX. Por otro lado, con el programa Phenological Modeling Platform (PMP) se probaron y validaron diferentes modelos fenológicos (GDD, GDD Triangular y UniFORC) para predecir las fechas de brotación (Stage 0) y floración (Stage 6) de las vides a nivel de variedad, utilizando observaciones fenológicas recogidas de Treixadura, Godello, Loureira y Albariño. El estudio fue llevado a cabo en la DO Ribeiro durante los años 2008 a 2019. El desarrollo fenológico se evaluó una vez por semana, según la escala del Biologische Bundesanstalt, Bundessortenamt und Chemische Industrie (BBCH). Con los datos fenológicos de las cuatro variedades se determinaron los parámetros con mejor ajuste para cada variedad y tipo de modelo que predecían de forma más optimizada las fechas de inicio de ambos estadios. Para la calibración del modelo se emplearon los datos de cada variedad de manera independiente, ajustando libremente los parámetros de ajuste intermedio de cada modelo formulado. Los parámetros del modelo que mayor rendimiento obtuvo a nivel de variedad se validaron externamente con el conjunto de datos de las otras tres variedades, lo que permitió establecer un modelo general para el estadio 0 y 6 para todas las variedades estudiadas. Por último, el rendimiento de este modelo se comparó con el obtenido al considerar todas las variedades en todo el conjunto de datos (12 años × 4 variedades, con un número total de observaciones de 48). El estudio del polen en aire de la DO Ribeiro, fue realizado desde 2015 hasta 2019. Se recabaron datos fenológicos de 80 cepas de cuatro variedades del estadio 6 (floración) dos veces por semana siguiendo la escala BBCH. Se usaron dos tipos de captadores de polen. Uno es un captador volumétrico VPPS-2000 (Lanzoni s.r.l., Bologna, Italy) con la capacidad de recoger datos horáricos y diarios. Sus muestras fueron identificadas con un microscopio NIKON OPTIPHOT II siguiendo el protocolo de la Red Aerobiológica Española (R.E.A.). El otro es un captador pasivo tipo Cour (Cour, Montpellier, France) donde los granos de polen quedan atrapados en filtros de gasas que se orientan continuamente en función de la dirección del viento. Los datos meteorológicos se obtuvieron de una Hobo H8 Pro Micro Station data logger situada en el viñedo. Se aplicó una correlación de Spearman para analizar el grado de asociación entre las principales variables meteorológicas y la concentración de polen. Para comprobar la contribución de las masas de aire en las concentraciones de polen en el viñedo se calcularon las retro-trayectorias para las concentraciones pico de polen en el aire durante la floración mediante el programa Hybrid Single‐Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT). RESULTADOS: De forma general, los Índices de Winkler, Huglin, Frío Nocturno y SSG, que emplean como variable principal la temperatura, mostraron una tendencia a su incremento. Sin embargo, para los Índices que emplean la precipitación (BBLI y SGP) la tendencia resultó ser negativa. Las DO más afectadas por el cambio de condiciones climáticas serían la DO Valdeorras y la DO Monterrei situadas en la Región Bioclimática Mediterránea, mientras que la DO Rias Baixas situada en la Región Bioclimática Eurosiberiana se vería favorecida por la disminución de ataques de mildiu. En cuanto a los modelos de predicción, se seleccionó como mejor modelo el GDD por obtener el mejor EFF, el menor RMSE y ser el más práctico. Los mejores parámetros seleccionados fueron los proporcionados por el modelo GDD de Treixadura para la brotación (día del año (t0) = 49 y temperatura base (Tb) = 5) y los correspondientes al modelo de Godello (t0 = 52 y Tb = 6) para la floración. El enfoque de modelización empleado permitió obtener un modelo de predicción global que puede predecir adecuadamente las fechas de brotación y floración para todas las variedades. Las variables meteorológicas que más influyeron en las concentraciones de polen fueron la temperatura media durante la estación principal de polen, junto con la temperatura y el punto de rocío durante el período previo al pico máximo de concentración de polen. La duración de la floración durante los años de estudio, osciló entre 11 y 24 días. La mayor integral polínica estacional (SPIn) registró 1.797.765 polen/m2/día con el muestreador Cour y 302 polen en 2016 con el captador Hirst. El muestreador Hirst parece ser más adecuado para predecir producciones locales de vid, mientras que el Cour es más apropiado para realizar predicciones a nivel regional. Por otro lado, las masas de aire que provenían del interior influyeron más en las concentraciones de polen recogidas por el captador Hirst. Sin embargo, los picos de polen registrados con el muestreador Cour se produjeron con masas de aire procedentes del norte y del océano. CONCLUSIONES: Para que el sector vitivinícola pueda desarrolar una estrategia que mitigue los efectos del Cambio Climático, es importante evaluar la idoneidad climática regional. Con esta información los viticultores y los responsables políticos podrán identificar y priorizar las medidas de adaptación a implementar. Es por ello que este estudio aporta información relevante para la previsión y predicción de la evolución del cultivo de la vid ante el Cambio Climático. Los resultados obtenidos muestran que las condiciones climáticas en la región de estudio, podrían variar para el cultivo de la vid en el futuro. El cambio se prevé que sea más acusado en la Región Bioclimática Mediterránea que en la Eurosiberiana. Se detectó una tendencia al aumento de los índices bioclimáticos relacionados con la temperatura, mientras que se observaron ligeras tendencias negativas para los índices relacionados con la precipitación. Las proyecciones mostraron que si la tendencia al incremento de la temperatura continua, es probable que se adelanten las fases fenológicas y que los vinos que se produzcan tengan mayor grado alcohólico y cambios en el nivel de acidez, sobre todo los cultivados en la Región Mediterránea. Mientras que, si disminuye la precipitación, es probable que la presión de la incidencia de los ataques de mildiu en los viñedos situados en la Región Eurosiberiana y en las zonas de transición más próximas disminuya. También se observó como influye la temperatura sobre los estadios de brotación y de floración en las diferentes variedades estudiadas. Gracias al enfoque de modelización empleado fue posible conseguir un modelo global de predicción de la brotación y la floración para las cuatro variedades objeto de estudio. Además, hemos obtenido datos sobre adaptabilidad de cada uno de los cultivares al obtener sus temperaturas base óptimas. Los datos polínicos registrados por dos tipos de captadores indican que el muestreador tipo Hirst parece ser más adecuado para predecir la producción local y que el captador tipo Cour es más apropiado para predecir producciones regionales. Las masas de aire durante el día pico de polen resultaron provenir del interior cuando se evaluaba el método de muestreo Hirst, y del norte y del océano cuando se tienen en cuenta los datos obtenidos con el captador Cour. Las variables meteorológicas que más influyen en la concentración de los granos de polen de Vitis vinifera L. son la temperatura media y la máxima, mientras que la precipitación disminuye su concentración en la atmósfera. Es probable que un futuro las DO evaluadas deban realizar algunos cambios en las prácticas cultivo, como el cambio de cultivares, la aplicación de riego o el desplazamiento de los viñedos hacia cotas más elevadas para poder mitigar los efectos que ejercerá el Cambio Climático sobre la viticultura.