toelichting casus module wijnbouw door Gerhard Horstink
Thema: invloed van klimaat op wijnbouw en kwaliteit van de druiven Inleiding De wijnstok kan zich aan vele klimaattypen aanpassen en de enige belemmering zijn feitelijk winter-‐ en voorjaarsvorsten. Voor het verkrijgen van rijpe druiven, geschikt om wijn van te maken, zijn er evenwel meer voorwaarden, zoals voldoende temperatuur en licht. Vandaar dat de grens voor wijnbouw om en nabij 52° noorderbreedte en 45° zuiderbreedte ligt. Het klimaat is dus bepalend of wijnbouw mogelijk is of niet. Bodem en wijze van aanplant spelen weliswaar een aanvullende rol, maar het klimaat bepaalt uiteindelijk óf wijnbouw mogelijk is en, indien zo, welke druivenrassen waar kunnen gedijen. Het klimaat is het gemiddelde weer en het verloop van dat weer (de seizoenen, de regentijden) op een bepaalde plaats. Klimaten zijn in te delen naar de gemiddelde meteorologische omstandigheden die in bepaalde gebieden heersen, zoals bijvoorbeeld een poolklimaat of een Middellandse-‐ Zeeklimaat. Een andere indeling is die in landklimaat (continentaal klimaat) en zeeklimaat (maritiem klimaat). Zeeklimaten heersen daar waar grote watermassa’s (oceanen en zeeën) hun matigende invloed uitoefenen: milde, niet extreme temperaturen, relatief frequente neerslag en een hoge luchtvochtigheid. Het effect van een zeeklimaat is het sterkst in kuststreken, maar kan zich in sommige gevallen enkele honderden kilometers landinwaarts uitstrekken. Een landklimaat of continentaal klimaat ondervindt nauwelijks nog invloed van de zee, waardoor de temperaturen extremer kunnen zijn. In dit kader komt het begrip “continentaliteit” (continentality) aan de orde wat in het algemeen duidt op relatief weinig neerslag en een groot verschil tussen seizoenstemperaturen (zie 3.1). Achtereenvolgens wordt behandeld: klimaatclassificatie, klimaatmetingen met indices en de invloed van de temperatuur op de wijnbouw.
1
Klimaatclassificatie in de wijnbouw
In de wijnbouw onderscheiden we de volgende klimaattypen:
semi continentaal klimaat (overgangsklimaat)
oceanisch of zeeklimaat (gematigd klimaat)
mediterraan klimaat (Middellandse-‐Zeeklimaat)
subtropisch klimaat 1
In het overzicht staan kenmerken en voorbeelden van deze klimaattypen. De kenmerken betreffen neerslag en de grootte van het temperatuurverschil tussen zomer en winter, ofwel het verschil tussen de gemiddelde temperatuur van de koudste en de warmste maand in een jaar (continentality, zie 3.1). De genoemde code bij het klimaattype (Cf, Cs etc.) refereert aan het systeem van Köppen wat gebaseerd is op luchttemperatuur en neerslag. Klimaattype C betreft gematigde regenrijke klimaten. Twee subtypen hiervan, het Cf-‐type (zeeklimaat, waarbij geen droge periode aanwezig is) en het Cs-‐type (mediterraan, met een droge zomer periode) zijn voor de wijnbouw van belang . Sub-‐ tropische (land)klimaten behoren feitelijk ook tot de gematigde klimaten (C-‐type) en grenzen direct aan de tropische klimaatzone, globaal tussen 23° en 40° noorder-‐ en zuiderbreedte. klimaattype Gematigd overgangs-‐ klimaat; semi continentaal (Cf type)
kenmerken grote seizoensverschillen tussen zomer en winter met een temperatuurverschil tussen 20 en 28°C
• voorbeelden • centraal en Oost-‐Europa (vanaf Vogezen) • oostelijke delen van VS en zuid Canada
oceaan-‐of zeeklimaat (Cf type)
temperatuurverschil lager dan 20°C maximaal 7 maandelijkse gemiddelden meer dan 10°C
• grote delen van Frankrijk (o.a. Loire, Bordeaux) • Noordwest kust van VS en Canada
warm oceaan-‐klimaat (Cf type)
temperatuurverschil lager dan 20°C minimaal 8 maandelijkse gemiddelden meer dan 10°C natte winter, droge zomer (soms extreem droog) temperatuurverschil: 7°C minimaal 8 maandelijkse gemiddelden meer dan 10°C regenval in de zomer temperatuurverschil lager dan 20°C regenval in de zomer temperatuurverschil hoger dan 20°C
• noordelijke delen van de Adriatische kust • uiterste noord-‐westen van Spanje • Tasmanië • kustzones aan de Middellandse Zee • centraal en Zuid-‐ Californië • West-‐ en Zuid-‐Australië • Chili, Santiago • Kaap, Kaapstad • Hunter Valley, Orange (New South Wales, Australië) • Uruguay, uiterste zuiden van Brazilië • centraal China
Middellandse-‐Zeeklimaat (Cs type)
subtropisch klimaat (C-‐type)
subtropisch landklimaat (Cw, Chinaklimaat)
2
2
Klimaatmetingen
Om de klimaatgegevens van verschillende wijnbouwstreken te kunnen vergelijken zijn aan hand van klimaatmetingen diverse zogenaamde klimaatindices ontwikkeld. De belangrijkste parameters zijn de gemiddelde temperatuur per tijdseenheid (meestal per maand), de hoeveelheid neerslag, het aantal zonne-‐uren en de minimum en maximum temperaturen per dag. Aangezien het groei-‐ en rijpingsgsseizoen van de wijnstok op het noordelijk halfrond (NH) van april tot en met september geldt en op het zuidelijk halfrond (ZH) van oktober tot en met maart zijn juist de klimaatgegevens over deze perioden van belang. De temperatuur is verreweg de belangrijkste factor, maar ook de dagelijkse belichtingsduur van de plant is zeker in koele klimaten een factor van betekenis. De gemiddelde dagtemperatuur wordt aangeduid met TG en wordt berekend als het gemiddelde van de maximale temperatuur (TX) en de minimale temperatuur (TN), gemeten in een etmaal; in formule:
Achtereenvolgens worden de graden-‐dagen van Amerine en Winkler en de Huglin-‐index besproken.
2.1
Graden-‐dagen van Amerine en Winkler
Uitgangspunt voor deze klimaatindex, Winkler-‐index (WI) genoemd, is dat de wijnstok actief wordt vanaf 10°C (50° Fahrenheit). Amerine en Winkler gingen bovendien uit van een periode van 7 maanden (inclusief oktober voor het noordelijk halfrond en april voor het zuidelijk halfrond). Alle gemiddelde maandtemperaturen in deze periode boven de 50°F (10°C) worden vermenigvuldigd met het aantal dagen van de betreffende maand en vervolgens opgeteld, wat het aantal graden-‐dagen (degree-‐days) oplevert. De feitelijke formule gaat uit van gemiddelde dagtemperaturen (TG); voor het noordelijk halfrond is dat de periode van 1 april tot en met 31 oktober (voor het zuidelijk halfrond loopt de periode van 1 oktober tot en met 30 april) waarbij TG de gemiddelde dagtemperatuur is: 31 oktober
Winkler Index (WI) =
∑ (TG −10) 1 april
Ter vereenvoudiging wordt doorgaans de gemiddelde maandtemperatuur genomen (berekend uit de gemiddelde dagtemperaturen).
€
3
Voor het weerstation van vliegveld Beek bij Maastricht is de berekening, in °C, als volgt: gegevens Beek (1981-‐ 2003) april mei juni juli augustus september oktober
indien groter dan TG (gemiddelde x aantal dagen van de maandtemperatuur) 10°C het verschil maand berekenen: 9,4 0 0 14,0 4,0 123 15,2 5,2 156 17,9 7,9 245 18,9 8,9 275 15,4 5,4 163 10,7 0,7 22 Winkler Index 984
Voor Coonawarra, South-‐Australia is de berekening: gegevens Coonawarra april mei juni juli augustus september oktober
TG (gemiddelde maandtemperatuur) 13,4 15,0 17,4 19,5 19,8 17,4 14,1
indien groter dan x aantal dagen van de 10°C het verschil maand berekenen: 3,4 104 5,0 149 7,4 229 9,5 293 9,8 277 7,4 229 4,1 123 Winkler Index 1404
Op basis van het totaal aantal graden-‐dagen zijn de Californische wijnbouwgebieden ingedeeld 5 zones. Voor de vergelijking zijn in de tabel ook wijnstreken elders in de wereld aangegeven. De Winkler-‐index is een globale indicator met als nadeel dat de 7e maand (oktober, april) ook meegerekend wordt, terwijl de meeste druivenoogsten dan al lang binnen zijn. Vooral voor warme klimaatregio’s, zoals de Californische en veel Australische klimaten geeft deze index een redelijke indicatie voor het soort wijnen dat er geproduceerd kan worden. Voor wat Californië betreft zijn de zone’s I en II het meest geschikt voor de productie van kwaliteitsdruiven die elegante tot middelzware wijnen leveren met een goede balans. In zone III worden volle, zware droge wijnen, zoete wijnen en een lichtere stijl versterkte wijnen geproduceerd, terwijl zone IV vooral dessertwijnen en versterkte wijnen oplevert. Zone V (volledig geïrrigeerd) is vooral bestemd voor de productie van tafeldruiven of gedroogde druiven (krenten, rozijnen) en versterkte wijnen, maar vrijwel niet voor kwaliteitswijnen. 4
Ook al is de Winkler-‐index verre van perfect door de eenvoudige optelsom van dagtemperaturen, de index is wel de basis geweest in de afgelopen decennia voor de expansie naar koelere klimaatgebieden in Nieuwe Wereld wijnlanden. zone I II
III
IV V
WI < 2500°F (< 1370°C) 2500-‐3000°F (1370-‐1650°C) 3000-‐3500°F (1650-‐1925°C) 3500-‐4000°F (1925-‐2200°C) > 4000°F (> 2200°C)
voorbeeld Californië San Francisco (airport, 2345°F) Napa Valley (Napa, 2810°F) Sonoma Valley (Sonoma, 3270°F) Mendocino (3290°F) Napa Valley (St.Helena, 3300°F) Sacramento Delta (Lodi, 3760°F) Central Valley (Fresno, 4845°F)
voorbeeld elders Limburg (Beek, 984°C) Bourgogne (Dijon, 1110°C) South Australia (Coonawarra, 1404°C) Bordeaux (Mérignac, 1580°C) Barossa Valley (Nuriootpa, 1705°C) Rioja (Logroño, 1740°C) Verona (1760°C) Montpellier (1915°C) Provence, kust (Toulon, 1995°C) Zuid-‐Italië (Bari, 2120°C) Hunter Valley (Cessnock, 2340°C) Zuid-‐Spanje (Málaga, 2460°)
2.2
Index van Huglin (IH) of Heliothermale index (HI)
Het overgrote deel van de wijnbouw situeert zich tussen de 30e en 50e breedtegraad, zowel op het noordelijk als zuidelijk halfrond. In een noordelijke wijnstreek (op het noordelijk halfrond) zijn de dagen langer dan in een zuidelijker gelegen wijnstreek in het rijpingsseizoen. Dit compenseert voor een deel de steeds lagere invalshoek van de zon gedurende die periode. Pierre Huglin ontwikkelde in 1978 een index die naast de sommatie van dagtemperaturen (graden-‐dagen) ook rekening houdt met de breedtegraad. Vanaf de 40e breedtegraad past hij een correctiefactor toe voor de daglengte. Voor de Loirestreek (47°N.B.) bijvoorbeeld wordt het temperaturentotaal (boven de 10°C) over de 6-‐ maandse periode (april t/m september) vermenigvuldigd met 1,05 en voor Zuid-‐Limburg (51°N.B.) met 1,064. Bovendien gaat Huglin uit van de gemiddelde dagtemperatuur en de gemiddelde maximale dagtemperatuur om de verschillen die bestaan tussen streken met dezelfde gemiddelde temperatuur maar met grotere verschillen in maximale dagtemperatuur tot uiting te brengen. De Huglin-‐index geeft een betrouwbare indicatie welk druivenras onder de gegeven klimatologische omstandigheden tot een normale rijpheid moet komen. Huglin beschouwt een IH van 1400 als minimum voor haalbare wijnbouw met de huidige druivenrassen. De Huglin-‐index is goed te gebruiken om het potentieel van een bepaald gebied m.b.t. de rijping van de druivenrassen te bepalen. In de tabel zijn de mogelijkheden van de wijnbouw in relatie tot druivenrassen en voorbeeldgebieden weergegeven. 5
De formule voor de Huglin-‐index is:
waabij TG de gemiddelde dagtemperatuur is, TX de gemiddelde maximale dagtemperatuur en l de correctiefactor voor de daglengte. Ook hier wordt voor de feitelijke berekeningen uitgegaan van de gemiddelde (maximale) maandtemperaturen (berekend uit de gemiddelde (maximale) dagtemperaturen). Voor het zuidelijk halfrond wordt de Huglin-‐index berekend van 1 oktober tot en met 31 maart. De correctiefactor (l ) voor de daglengte varieert van 1,02 tot 1,06 voor breedtegraden tussen de 40° en 50°. Huglin stelde onderstaand overzicht op met druivenrassen gerangschikt naar type wijn en minimale hoeveelheid IH om tot voldoende rijping te komen. doel wijnbouw (IH bandbreedte) lichte tafelwijnen (1400-‐1500)
druivenrassen Müller-‐Thurgau (1500) Pinot blanc, Pinot gris, Gamay (1600)
kwaliteitswijnen (1500-‐2000)
Riesling (1600-‐1700), Pinot noir, Chardonnay, Sauvignon (1700) Cabernet franc, Merlot (1800) Cabernet Sauvignon, Chenin blanc. Sémillon (1900)
alcoholische wijnen, dessertwijnen (2000-‐2800)
Cinsault, Grenache, Syrah (2100) Carignan (2200)
wijnstreken Limburg (Beek, 1455) Champagne (Reims, 1550) Rheingau (1590) Elzas (Colmar, 1650) Loire (Angers, 1650; Tours, 1690, Bourges 1780) Côte d’Or (Dijon, 1710) Bordeaux (Merignac, 1925) Coonawarra (1930) Barossa Valley (2190) Montpellier (2250) Hunter Valley (2410) Argentinië (Mendoza, 2600)
De klimaat-‐ en wijnbouwonderzoekers Jorge Tonietto en Alain Carbonneau hebben in 2004 de Huglin-‐index, ook wel heliothermale index (HI) genoemd, nader genuanceerd en ingedeeld in klimaatklassen, variërend van zeer koud tot zeer heet. De HI maakt ook onderdeel uit van het door Tonietto ontwikkelde multicriteria klimaatsysteem voor wijnbouw wereldwijd (Geoviticulture MCC System1). Naast de heliothermale index worden ook de koude-‐nachtindex (gemiddelde minimum 1 http://www.cnpuv.embrapa.br/tecnologias/ccm/met.en.html 6
temperatuur van de laatste rijpingsmaand, CI cold night index) en de droogte-‐index (beschouwt de watercomponent van een wijnstreek zoals neerslag en verdamping, DI dryness index) in dit stelsel meegewogen. klimaatklasse Zeer koud Koud Koel Warm Heet Zeer heet
HI-‐index HI-‐3 HI-‐2 HI-‐1 HI+1 HI+2 HI+3
grenswaarden HI ≤ 1500 1500 < HI ≤ 1800 1800 < HI ≤ 2100 2100 < HI ≤ 2400 2400 < HI ≤ 3000 HI > 3000
3
Invloed van de temperatuur
Temperatuur is de belangrijkste klimatologische parameter voor wijnbouw. Feitelijk is de verspreiding van de wijnstok over de wereld grotendeels het gevolg van deze temperatuursafhankelijkheid. Het hele groei-‐ en rijpingsproces van de wijnrank wordt er door gereguleerd. In verreweg de meeste wijnbouwgebieden is de temperatuur geen belemmerende factor, maar aan de grenzen van de wijnbouw, zowel aan de koude als aan de warme kant is temperatuur dé bepalende factor voor levensvatbare wijnbouw, zowel kwalitatief als kwantitatief. Voor vele planten, waaronder de wijnstok, wordt een drempeltemperatuur van 10°C aangehouden, waaronder de plant geen zichtbare activiteit vertoont. Zodra de temperatuur boven deze grens komt gaat de de wijnrank uitbotten, in de knop schieten. Met het toenemen van de temperatuur neemt ook de activiteit evenredig toe tot circa 16-‐17°C; daarboven neemt de plantengroei af tot een maximum bereikt wordt bij 23-‐25°C. De druivenproductie van de wijnrank is ook temperatuursafhankelijk omdat deze geregeld wordt door de fotosynthese. De mate van fotosynthese wordt niet alleen bepaald door de dagtemperatuur, maar is ook afhankelijk van lichtintensiteit en –duur, water en hoeveelheid blad. De praktijk geeft aan dat voor een groot aantal druivenrassen de optimale temperatuur in de buurt van 20-‐22°C ligt, net iets onder de ideale groeitemperatuur van 23-‐25°C. De temperatuur varieert met de geografische breedte (latitude) en de hoogte (altitude). Belangrijk is te realiseren dat 1000 meter hoogteverschil op een locatie globaal hetzelfde temperatuursverschil geeft (ca. 5-‐6°C) als 1000 kilometer afstand noord-‐zuid bij gelijkblijvende hoogte. Vandaar dat in relatief koele klimaatgebieden wijngaarden niet boven een bepaalde hoogte meer worden aangetroffen zoals in de Elzas (400 meter) en noordelijke Duitse wijngaarden (250 meter), terwijl daarentegen in het noorden van Chili op 30 graden zuiderbreedte (vergelijk Cairo op 30 graden noorderbreedte!) wijngaarden aangeplant zijn tot bijna 2000 meter hoogte (Elqui Valley). 7
In de tabel staat de gemiddelde temperatuur tijdens het groeiseizoen en die van de laatste rijpingsmaand voor enkele wijnstreken vermeld.
land
locatie (regio)
Frankrijk Nederland Spanje Italië USA Australië
Colmar 209 m (Elzas) Montpellier 34 m (Languedoc) Bordeaux 61 m (Mérignac) Beek (Limburg) Málaga Verona (Valpolicella) Brindisi (Apulië, Zuid-‐Italië) California 68 m (Napa Valley, St.Helena) California (Central Valley, Fresno) South-‐Australia (Adelaide) New South Wales (Hunter Valley)
gemiddelde temperatuur groeiseizoen* 15,3 °C 19,4 °C 17,8 °C 15,1 °C 21,8 °C 19,1 °C 20,8 °C 18,9 °C 23,3 °C 19,5 °C 21,6 °C
gemiddelde temperatuur rijpingsmaand** 15,5 °C 20,3 °C 18,3 °C 15,4 °C 23,6 °C 18,8 °C 21,9 °C 19,8 °C 23,6 °C 19,8 °C 21,5 °C
* april t/m september op het noordelijk halfrond en oktober t/m maart op het zuidelijk halfrond ** september op het noordelijk halfrond en maart op het zuidelijk halfrond
Klimaatonderzoeker Gregory Jones heeft een eenvoudige, maar doeltreffende klimaatparameter ontwikkeld, de gemiddelde groeiseizoenstemperatuur index (GST, growing season average temperature index), welke berekend wordt door het gemiddelde te nemen van 7 maanden groeiseizoen (april t/m oktober op NH of oktober t/m april op ZH). De berekende waarden kunnen dan in vier klimaatcategorieën onderverdeeld worden (de laatste categorie kan nog verdeeld worden in ‘heet’ en ‘zeer heet’). Voorts heeft Jones de reikwijdte van diverse druivenrassen aangegeven binnen deze klimaatklassen (zie bijlage bij de casus). klimaatklasse Koel (cool) Tussengelegen (intermediate) Warm Heet (hot) Zeer heet (very hot)
GST 13 – 15 °C 15 – 17 °C 17 – 19 °C 19 – 21 °C 21 – 24 °C
8
3.1
Continentality
Continentality is het temperatuursverschil tussen zomer en winter, gewoonlijk berekend als het verschil tussen de koudste en de warmste maand, doorgaans januari en juli. Het verschil is groot in landklimaten en klein in zeeklimaten, te wijten aan een veel langzamere opwarming en afkoeling van de oceanen t.o.v. het land. In wijngebieden met een continentaal klimaat (grote verschillen tussen de koudste en warmste maanden), zoals in Duitsland en andere wijngebieden in Centraal Europa, voltrekt de rijping van de druif zich tijdens snel dalende gemiddelde dagtemperaturen. Als de omstandigheden gunstig zijn, veel zonneschijn en weinig regenval, krijgt de druif de kans vlot te rijpen. Door de relatief koelere atmosferische omstandigheden behoudt de druif bovendien voldoende zuren en frisse aroma’s en kan zich bij overrijping indroging en/of edelrot aandienen. Perfecte rijping en balans zijn in continentale klimaten echter onzeker, vooral aan de grenzen van de wijnbouw. De normale seizoensvariaties kunnen zowel leiden tot vroege rijping onder hoge temperaturen als tot onvolledige rijping. land
regio
Frankrijk Nederland Duitsland Hongarije Italië Portugal USA Australië Argentinië
Bordeaux (Mérignac) Bourgogne (Dijon) Champagne (Reims) Limburg (Beek) Rheinpfalz (Bad Dürkheim) Eger Verona Madeira (Funchal) California (Napa Valley, St.Helena) California (Central Valley, Fresno) South-‐Australia (Adelaide) West-‐Australia (Margaret River) New South Wales (Hunter Valley) Mendoza
temperatuur-‐ verschil in °C* 14,7 18,0 17,2 15,5 18,8 22,8 18,1 6,1 13,9 20,3 10,8 8,9 13,2 15,9
* verschil tussen de gemiddelde temperatuur van januari en juli
Onvoldoende continentality, een klein temperatuurverschil, kan verschillende problemen veroorzaken. Een traag oplopende temperatuur na de ontknopping verlengt de kans op vorstschade. Wanneer de winters té mild zijn, zijn sommige rassen niet geheel in de winterpauze en ontknoppen ze te vroeg, wat de kwetsbaarheid bij nat en koel weer verhoogt. Tot slot verlengt een mild, maritiem 9
klimaat met relatief lage temperaturen de groei van takjes, ook tijdens de vruchtdraging wat tot vertraagde of onvolledige rijping kan leiden. Een continentaal klimaat daarentegen zorgt door de snelle temperatuurstijging voor een meer gecontroleerd moment waarop de ontknopping plaatsvindt. Op het moment van de bloei zijn de temperaturen in een (semi)-‐continentaal klimaat doorgaans tegen het optimum voor de bloeitijd aan. Samenvattend is de conclusie dat in maritieme en koele klimaten de wijnbouw moeilijker en wisselvalliger is dan in continentale klimaten. In het overzicht zijn enkele wijngebieden weergegen met hun continentality, het temperatuurverschil tussen de warmste en koudste maand van het jaar, uitgedrukt in graden Celsius. literatuur Wijn: terroir, techniek, zonlicht en emotie; Kees van Leeuwen, Uitgeverij De Wijnpers (1e oplage 2005); ISBN 90-‐78172-‐01-‐0 Hoofdstukken 2 t/m 5, respectievelijk Bodem, Klimaat, de Wijnstok en de Wijngaard, uit de syllabus van de Wijnacademie (uitgave 2007 of recenter) Syllabus Bodem & Klimaat (1) van OINOS Wijncursussen (2007 of recenter) Wijnatlas; Hugh Johnson & Jancis Robinson, Uitgeverij Het Spectrum (1e druk 2002 of recenter); ISBN 90-‐712-‐0632-‐7
10
