Ухудшение климатических условий вызывает серьезную обеспокоенность у виноградарей в исторических винодельческих регионах Европы. Из-за строгих правил там зачастую нельзя высаживать новые, более засухоустойчивые сорта или создавать более масштабные системы орошения. В традиционных винодельческих регионах Франции такие решения считаются крайней мерой. Поэтому в засушливые годы виноградарям в первую очередь приходится рассчитывать на естественную способность растений адаптироваться к условиям окружающей среды, сообщает портал Novaator.

Под угрозой находится экономическое и культурное наследие целых регионов. Во Франции и других исторических винодельческих странах существует понятие терруара – сочетания особенностей места произрастания, почвы, климата и самой лозы, которое придает вину уникальный характер и вкус. Умеренная нехватка воды при этом может даже улучшать качество красных вин, поскольку приводит к большей концентрации вкусовых веществ в ягодах.

Однако экстремальная жара угрожает необратимо нарушить существовавший до сих пор биологический баланс. Несколько засушливых лет подряд истощают жизнеспособность растений и, образно говоря, ставят под угрозу идентичность всего винодельческого региона.

Климатические модели прогнозируют для многих традиционных винодельческих регионов все более частые волны жары. Поэтому ученые пытаются выяснить, какие сорта винограда вообще смогут выжить в меняющемся климате.

Белый сорт выдерживает засуху лучше

Чтобы оценить ситуацию, авторы нового исследования проанализировали почти 260 образцов виноградного сока от растений, выращенных в открытом грунте. Исследовательская группа собирала образцы в течение трех последовательных сезонов в 13 винодельческих регионах Европы и Аргентины.

Ученые измеряли соотношение изотопов углерода в соке, чтобы оценить степень водного стресса лоз во время сбора урожая. Лабораторный анализ позволил определить степень биологической нагрузки на растения во время волн жары.

Во многих исследованных регионах наблюдалась сильная нехватка воды. Например, температура в Бургундии во время сбора урожая 2020 года была сопоставима с прогнозами климатических моделей для будущего мира, где средняя температура будет на два градуса выше доиндустриального уровня.

Для анализа молекулярного состава виноградного сока ученые использовали масс-спектрометрию сверхвысокого разрешения. Чувствительный прибор позволил обнаружить в каплях сока тысячи различных продуктов обмена веществ – метаболитов.

Химический анализ показал, что два всемирно известных сорта винограда используют совершенно разные стратегии выживания. Метаболизм светлого сорта Chardonnay равномерно реагировал на высыхание почвы по всей шкале водного стресса. Растение продолжало функционировать даже в наиболее засушливых условиях и постепенно адаптировало свою биохимию. По оценке авторов исследования, это свидетельствует о способности Chardonnay достаточно устойчиво справляться с климатическими условиями будущего.

Сорт Pinot noir, напротив, оказался значительно более уязвимым в экстремальных условиях. Начиная с определенного уровня стресса, важные химические маркеры в соке этого сорта начали исчезать. Растения достигали физиологической точки перелома, после которой справляться с экстремальной засухой им становилось слишком трудно. По словам исследователей, остановка определенных биохимических процессов свидетельствует об опасной уязвимости красного сорта.

Вкус меняется

Метаболизм лозы в условиях стресса влияет и на качество вина, поскольку каждое вызванное засухой химическое изменение отражается на его аромате и вкусе.

Исследовательская группа обнаружила в химическом профиле виноградного сока сотни веществ, концентрация которых быстро менялась по мере усиления нехватки воды. Среди этих молекул были гормоны, регулирующие рост растений, а также предшественники ароматических соединений.

По мере усиления глобального водного кризиса неизбежно будет меняться и вкусовой профиль традиционных вин. Ароматические характеристики Chardonnay и содержание антиоксидантов, обеспечивающих устойчивость вина к окислению, постепенно меняются. Иными словами, напиток сохраняет узнаваемый характер, однако привычный вкус несколько смещается.

Совсем иное будущее ожидает красные вина из ягод Pinot noir. Если биохимические процессы в ягодах резко останавливаются на заключительном этапе созревания, это приводит к появлению совершенно новых и ранее неизвестных вкусовых характеристик. Таким образом, изменение климата может радикально изменить характер знаменитого красного вина. В условиях перемен многим европейским виноделам придется формировать новую идентичность.

Адаптироваться придется осознанно

Географический охват масштабного исследования накладывает определенные ограничения на возможность распространить его результаты на другие регионы.

Хотя аргентинская долина Уко расположена в очень жарком и сухом климате, нехватку воды там компенсируют системы орошения, питающиеся водой с гор. Поэтому водный дефицит для растений в этом регионе был скорее умеренным. Поскольку в выборке не было образцов из регионов Южной Америки, где растения сталкиваются с экстремальной нехваткой воды, исследование не дает полной глобальной картины воздействия климатического стресса.

Еще одним ограничением стало то, что используемый метод анализа охватывал лишь короткий этап всего цикла роста растения. Соотношение изотопов углерода показывает степень нехватки воды только в период, когда в ягодах накапливается сахар. Кроме того, степень зрелости образцов различалась, поскольку виноделы проводили сбор урожая в разное время. В то же время разнообразие выборки увеличили различные клоны растений, подвои и старые лозы.

Изменение природы невозможно остановить, однако биохимические сигналы, которые подают растения, можно научиться целенаправленно считывать. По словам авторов исследования, именно понимание молекулярных процессов поможет сохранить жизнеспособность исторических винодельческих регионов даже при самых жарких сценариях будущего.

Исследование опубликовано в научном журнале Food Chemistry: X.