10 canvi climatic robert savé
TRANSCRIPT
Potencials vulnerabilitats al canvi global de la viticultura en Catalunya
IRTAMedi Ambient i Canvi Global
Robert Savé [email protected]
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.