Evolution of Vitis vinifera Vitis vinifera evolved in Caucasus - PowerPoint PPT Presentation

The wine industry a model for climate change attribution and adaptation studies Professor Snow Barlow, ATSE,FAIAST

Viticulture – the canary in the coalmine

Evolution of Vitis vinifera • Vitis vinifera evolved in Caucasus Mountains- Georgia • In close proximity to Mesopotamia –the cradle of civilization • Integal part of early diets ! with- wheat, rye ,barley –beer Mesopotamia

Wine grape culture is practiced internationally within a narrow latitude band and temperature range (Jones 2005)

Global Wine Industry founded by French on concept of Terroir

What happens when Terroir moves ! 2050 Isotherms move poleward by 150-300km - NH area expands ,SH declines Jones 2008

Why is Terroir Important Varietal Expression necessary for quality wine

Grapevine ¡Phenology ¡ ¡Influenced ¡by ¡CC ¡ Globally ¡vintages ¡are ¡moving ¡forward ¡in ¡most ¡regions ¡under ¡climate ¡change ¡ ¡ Some ¡ ¡Australian ¡regions ¡have ¡moved ¡forward ¡by ¡1.6 ¡days ¡per ¡year ¡over ¡past ¡25 ¡years ¡ Mornington Peninsula Trended TSS 140 135 130 PinotNoir 125 Chardonnay Linear (PinotNoir) 120 Linear (Chardonnay) 115 y(PN) = -1.7686x + 111.98 110 y (Ch)= -1.5581x + 114.4 105 Day at 11.6Be 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 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 2009

Climate Change Adaptation a risk management framework Exposure ¡ Sensi;vity ¡ ¡ climate ¡change ¡ ¡ To ¡these ¡new ¡climates ¡ ¡ Poten;al ¡impacts ¡ Adap;ve ¡capacity ¡ Vulnerability ¡

Grapevine Varieties are grouped according to their climate suitability - Terroir GROUP *TEMPERATURE (MJT) VARIETY BEST SUITED 1 15.8-19 °C Pinot Noir Chardonnay Sauvignon Blanc 2 19.1-20.1 °C Cabernet Sauvignon Merlot Cabernet Franc 3 Many suited. No best suited. 20.2-20.6 °C 4 20.7-22.2 °C Shiraz Semillon Muscadelle 5 22.3-23.3 °C Malbec Riesling Traminer Verdelho 6 23.4-24.8 °C Chenin Blanc Ruby Cabernet Colombard MJT – Mean January Temperature

Case Study 1: Imagining the future Changing the Terroir Present Climate Year 2050 mid warming Adaptation Options Stay where you are and change varieties. or Move to suitable climate for existing variety.

Poten;al ¡Impacts ¡of ¡Climate ¡Changes ¡in ¡Grape ¡Maturity ¡ ¡ Coonawarra 21 2050 ¡ 2030 ¡ 20 +4.2 ¡C ¡ +2.5 ¡C ¡ e r u 19 t a r e 18 p Year m e 17 t 2050 y l h 16 2030 t n o m 1990 15 e g a 14 r e v A 13 12 January February March April May -­‑-­‑Vintage ¡ ¡ -­‑-­‑Pressure ¡on ¡winery ¡ ¡ +-­‑-­‑Higher ¡ ¡ + ¡-­‑Altered ¡fruit ¡ ¡ compression ¡ infrastructure ¡ Alcohol ¡wine ¡ composi;on ¡ Webb, ¡Whe'on,Barlow( ¡2007) ¡

Climate ¡change ¡impact ¡on ¡winegrape ¡quality ¡ Poten;al ¡Impacts ¡of ¡Climate ¡Change ¡on ¡Grape ¡Quality ¡in ¡ major ¡Australian ¡wine ¡regions ¡ ¡ ¡ Poten7al ¡Impacts ¡-­‑ without ¡Adap:ve ¡measures ¡ ¡ Webb, ¡Whe'on, ¡Barlow( ¡2008) ¡

Case Study 2:Managing extreme events Capture and codify what we already know Maximum temperature anomalies (differences from the 1971-2000 average) 27-31 January 2009 7 February 2009 °C °F 18 64.4 15 59 12 53.6 9 48.2 6 42.8 3 37.4 0 32 -3 26.6 -6 21.2 -9 15.8 -12 10.4 -15 5 -18 -0.4 Source: http://www.bom.gov.au/climate/current/statements/scs17d.pdf

Vineyard temperatures in heat wave Black Saturday Maximum temperature observations for January and February 2009 Smoke taint? (Data sourced from the Australian Bureau of Meteorology) http://www.bom.gov.au/climate/dwo/200901/html/IDCJDW3051.200901.shtml 50 Damage to vineyards reported 45 C) ° 40 Temperature ( 35 30 25 20 Mildura (Sunraysia) Launceston Airport (Tasmania) 15 Cerberus (Mornington Peninsula) 10 1/02/2009 2/02/2009 3/02/2009 4/02/2009 5/02/2009 6/02/2009 7/02/2009 8/02/2009 9/02/2009 11/01/2009 12/01/2009 13/01/2009 14/01/2009 15/01/2009 16/01/2009 17/01/2009 18/01/2009 19/01/2009 20/01/2009 21/01/2009 22/01/2009 23/01/2009 24/01/2009 25/01/2009 26/01/2009 27/01/2009 28/01/2009 29/01/2009 30/01/2009 31/01/2009

Adaptation Approach Post event survey Documenting regional and inter-regional variation of viticultural impact and management input surrounding the 2009 summer heatwave in SE Australia. 10 Regions X ~10 vineyards = 92 surveys 1. Weather Awareness 2. Vineyard impact 3. Management strategies 4. Self assessment: what worked/ what didn ’ t

Regional variation of reported damage

Variation in regional impact 4 n=8 Scale of damage (1-5) 3 Scale of damage (1-5) Score 0: Unaffected Score 1: 20% affected n=7 n=8 2 n=9 n=10 n=9 n=4 n=7 1 n=8 Score 2: 40% affected Score 3: 60% affected n=9 0 Coonawarra Rutherglen Northern Tasmania Mornington Peninsula Yarra Valley McLaren Vale Heathcote Barossa Valley Murray Darling/Swan Hill Riverland Score 4: 80% affected Score 5:100% affected

Heat degree days above 35 C ° (above 95 F) ° (23 rd Jan-9 th Feb 2009) Nth.Tasmania Mng.Peninsula Coonawarra Yarra Valley McLaren Vale Heathcote Barossa Valley Rutherglen Murray Darling/ Correlation with heat exposure? Swan Hill Riverland Nth.Tasmania Mng.Peninsula Coonawarra Yarra Valley McLaren Vale Heathcote Barossa Valley Rutherglen Murray Darling/ Swan Hill Riverland

What really affected Limestone pan- poor root penetration the impact! 1. Water access/ availability – Irrigation PRIOR to the event – Rootstock/graft (canopy) – Soil type/structure and water holding capacity • Row orientation: – More damage on west aspect of NS rows 1. Phenological stage NS orientation- NS orientation- east west – Pre or Post Veraison? 2. Canopy/ inter-row cover – Good canopy growth early Shaded bunches – Leaves protecting berries – Mulch had positive effect

Case study 3 Testing the results of modeling studies • Models need to be tested with real data • This data is often hard to obtain • Engagement with the industry is a key approach to getting this data

Long term data sets § For this assessment vintage records from 40 vineyard blocks in 11 winegrape growing regions from south-eastern Australia have been accessed. Vintage planning sheets Bottle labels Library archives Winery record books Winegrowing sites (12 sites) in 11 regions (grey) in south–east Australia from where data was accessed (stars: blue >25yrs, red <20yrs). Data extend back from 2009 for at least 25 yrs (ave~51yrs) for 8 of the blocks and for 32 blocks an avg~17yrs.

Observed Changes in Maturity A ¡trend ¡to ¡earlier ¡maturity ¡of ¡ winegrapes ¡was ¡observed ¡in ¡43 ¡of ¡ the ¡44 ¡vineyard ¡blocks. ¡ ¡ This ¡trend ¡was ¡significant ¡for ¡six ¡ out ¡of ¡the ¡11 ¡ long-­‑term ¡blocks ¡for ¡ the ¡complete ¡:me ¡period ¡for ¡ which ¡records ¡were ¡available. ¡ ¡ For ¡the ¡period ¡1993-­‑2009, ¡35 ¡of ¡ the ¡44 ¡vineyard ¡blocks ¡assessed ¡ displayed ¡a ¡sta:s:cally ¡significant ¡ trend ¡to ¡earlier ¡maturity . ¡ ¡ Webb, ¡Whe'on ¡and ¡Barlow(2011) ¡

Rate of change in Maturity increases with time Average ¡rate ¡of ¡Advance ¡ ¡ 1985-­‑2009: ¡0.8 ¡days/yr ¡ ¡ 1993-­‑2009: ¡1.7 ¡days/yr ¡ ¡ ¡ ¡ Webb, ¡Whe'on ¡and ¡Barlow(2011) ¡

Vintage compression A ¡significant ¡reducAon ¡ ¡of ¡1.1 ¡days ¡ ¡per ¡year ¡in ¡the ¡range ¡of ¡days ¡to ¡maturity ¡ ¡ ¡ ¡ Webb, ¡Whe'on ¡and ¡Barlow(2011 ¡

Drivers of maturity shifts Average ¡observed ¡shi? ¡= ¡~19 ¡days ¡earlier/25years ¡(0.76days/year) ¡ ¡ • GST model = ¡6.2 ¡days ¡earlier ¡/ ¡25 ¡years ¡(7.7days ¡earlier ¡per ¡°C ¡aveGST ¡rise) ¡ • Soil ¡ model = ¡5.9 ¡days ¡earlier ¡/ ¡25 ¡years ¡ • Yield ¡ model ¡= ¡5.3 ¡days ¡earlier ¡/ ¡25 ¡years ¡(0.9 ¡days ¡later ¡per ¡t/ha ¡increase) ¡ ¡ • Total ¡ model ¡ = ¡~17 ¡days ¡earlier ¡/ ¡25 ¡years ¡ Webb ¡et ¡al. ¡2012 ¡ ¡

Time series of day of year grapes reached a designated sugar ripeness 100 Goulburn Valley Shiraz (Mc) 95 0.7°C warming for this Other region over this period drivers? 90 ~16 days 85 DOY at designated TSS 80 16 days TOTAL SHIFT 75 23 days 70 Winegrapes ripening earlier in the year 7 days 65 60 Warming 55 ~7 days Day at designated TSS 50 (5-9 days) Change attrib. to warming No Change 45 Linear (Day at designated TSS) i.e. 10days/1°C 40 1939 1941 1943 1945 1947 1949 1951 1953 1955 1957 1959 1961 1963 1965 1967 1969 1971 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 Vintage year ~30% of the ‘total’ shift in time to a designated TSS is attributed to warming