Projections of moisture conditions in the Sevastopol region for grapes growing

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The climatic and orographic features of the Sevastopol region are the basis for the development of viticulture, winemaking and obtaining a wide range of high-quality wines. Viticulture is a specialization of agriculture in the Sevastopol region. Observed and predicted climate changes lead to a shift in favorable zones for growing grapes. The amount of precipitation is a key parameter, along with air temperature, for obtaining high quality grapes, and later wine. The water requirements of grapes vary with the season and phase of plant development. The article assesses the possible changes in the conditions of moisture conditions in the Sevastopol region for the grapes growing. The work uses data from numerical calculations of global climate models of the CMIP6 project under an unfavorable scenario of greenhouse gas concentrations SSP5-8.5. The assessment was carried out using two agroclimatic indices - the Selyaninov hydrothermal coefficient and the dryness index, by the middle and end of the 21st century. According to the predicted values of agroclimatic indices, by the middle and the end of the century, the Sevastopol region will remain in the zone where the cultivation of grapes will be possible without irrigation. The results obtained showed the likelihood of an increase in the aridity of the region in future periods, especially towards the end of the century, which will entail additional stress for the grapes. Adaptation measures such as selection of drought-tolerant grape varieties, changes in tillage systems, and placement of vineyards on northern slopes will be required to minimize unfavorable conditions.

About the authors

Elena V. Vyshkvarkova

Institute of Natural and Technical Systems; Sevastopol State University

Author for correspondence.
Email: aveiro_7@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4890-3247

PhD (Geogr.), Leading Researcher, Laboratory Large-scale Interaction Atmosphere and Ocean and Climate Change, Institute of Natural and Technical Systems; Associate Professor, Department of Monitoring and Theory of Climate, Sevastopol State University

28 Lenina St, Sevastopol, 299011, Russian Federation; 33 Universitetskaya St, Sevastopol, 299053, Russian Federation

Evgeniy A. Rybalko

All-Russian National Research Institute of Viticulture and Winemaking ‘Magarach’ RAS

Email: agroeco-magarach@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4579-3505

PhD (Agric.), Head of Agroecology Sector

31 Kirova St, Yalta, 298600, Russian Federation

Olesia V. Marchukova

Institute of Natural and Technical Systems

Email: olesjath@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6205-9946

junior researcher, Laboratory Large-scale Interaction Atmosphere and Ocean and Climate Change

28 Lenina St, Sevastopol, 299011, Russian Federation

Natalia V. Baranova

All-Russian National Research Institute of Viticulture and Winemaking ‘Magarach’ RAS

Email: natali.v.0468@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2588-360X

PhD (Agric.), Leading Researcher, Laboratory Agroecology

31 Kirova St, Yalta, 298600, Russian Federation

References

  1. Venios X, Korkas E, Nisiotou A, Banilas G. Grapevine Responses to Heat Stress and Global Warming. Plants. 2020;9:1754. https://doi.org/10.3390/plants9121754
  2. Fraga H, Pinto JG, Santos JA. Climate change projections for chilling and heat forcing conditions in European vineyards and olive orchards: A multi-model assessment. Clim. Chang. 2019;152:179–193. https://doi.org/10.1007/s10584-018-2337-5
  3. Gutiérrez-Gamboa G, Zheng V, Toda M. Current viticultural techniques to mitigate the effects of global warming on grape and wine quality: A comprehensive review. Food Research International. 2021;139:109946. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109946
  4. Carlo P, Aruffo E, Brune WH. Precipitation intensity under a warming climate is threatening some Italian premium wines. Science of the Total Environment. 2019;685:508–513. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.05.449
  5. Santos JA, Fraga H, Malheiro AC, Moutinho-Pereira J, Dinis L-T, Correia C, Moriondo M, Leolini L, Dibari C, Costafreda-Aumedes S, Kartschall T, Menz C, Molitor D, Junk J, Beyer M, Schultz HR. A Review of the Potential Climate Change Impacts and Adaptation Options for European Viticulture. Appl. Sci. 2020;10:3092. https://doi.org/10.3390/app10093092
  6. Gladstones J. Wine, Terroir and Climate Change. Wakefield Press: Kent Town South Australia; 2011.
  7. Novikova LYu, Naumova LG. Dependence of Fresh Grapes and Wine Taste Scores on the Origin of Varieties and Weather Conditions of the Harvest Year in the Northern Zone of Industrial Viticulture in Russia. Agronomy. 2020;10:1613. https://doi.org/10.3390/agronomy10101613
  8. Jones GV, Davis RE. Climate Influences on grapevine phenology, grape composition, and wine production and quality for Bordeaux, France. Am. J. Enol. Vitic. 2000;51:249–261.
  9. de Orduña MR. Climate change associated effects on grape and wine quality and production. Food Res. Int. 2010;43:1844–1855.
  10. Jia G, Shevliakova E, Artaxo P, Noblet-Ducoudré D, Houghton R, House J, Kitajima K, Lennard C, Popp A, Sirin A. Land–climate interactions. In: Climate Change and Land: An IPCC Special Report on Climate Change, Desertification, Land Degradation, Sustainable Land Management, Food Security, and Greenhouse Gas Fluxes in Terrestrial Ecosystems. Shukla PR, Skea J, Buendia EC, Masson-Delmotte V, Pörtner H-O, Roberts DC, Zhai P, Slade R, Connors S, van Diemen R, editors. 2019. in press.
  11. AR6 Climate change 2022. Impacts, adaptation and vulnerability. Summary for policymakers. 2022, in press.
  12. Second assessment report of Roshydromet on climate change and its consequences on the territory of the Russian Federation. Moscow: Rosgidromet; 2014. (In Russ).
  13. Strategy for socio-economic development of the city of Sevastopol until 2030. Law of the city of Sevastopol. Sevastopol; 2017. (In Russ).
  14. Vyshkvarkova EV, Rybalko EA, Baranova NV, Voskresenskaya EN. Favorability Level Analysis of the Sevastopol Region’s Climate for Viticulture. Agronomy. 2020;10:1226. https://doi.org/10.3390/agronomy10091226
  15. Eyring V, Bony S, Meehl GA, Senior CA, Stevens B, Stouffer RJ, Taylor KE. Overview of the Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6) experimental design and organization. Geosci. Model Dev. 2016;9:1937–1958. https://doi.org/10.5194/gmd-9-1937-2016
  16. Meinshausen M, Nicholls ZRJ, Lewis J, Gidden MJ, Vogel E, Freund M, Beyerle U, Gessner C, Nauels A, Bauer N, Canadell JG, Daniel JS, John A, Krummel PB, Luderer G, Meinshausen N, Montzka SA, Rayner PJ, Reimann S, Smith SJ, van den Berg M, Velders GJM, Vollmer MK, Wang RHJ. The shared socio-economic pathway (SSP) greenhouse gas concentrations and their extensions to 2500. Geosci. Model Dev. 2020;13:3571–3605. https://doi.org/10.5194/gmd-13-3571-2020
  17. O'Neill BC, Tebaldi C, van Vuuren DP, Eyring V, Friedlingstein P, Hurtt G, Knutti R, Kriegler E, Lamarque J-F, Lowe J, Meehl GA, Moss R, Riahi K, Sanderson BM. The Scenario Model Intercomparison Project (ScenarioMIP) for CMIP6. Geosci. Model Dev. 2016;9:3461–3482. https://doi.org/10.5194/gmd-9-3461-2016
  18. Riahi K, van Vuuren DP, Kriegler E, Edmonds J, O'Neil B, Fujimori S, Bauer N, Calvin K. The shared socioeconomic pathways and their energy, land use, and greenhouse gas emissions implications: An overview. Global Environmental Change. 2017;42:153–168. https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2016.05.009
  19. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Good Practice Guidance Paper on Assessing and Combining Multi Model Climate Projections; National Center for Atmospheric Research. Boulder: CO; 2010.
  20. Cabré F, Nuñez M. Impacts of climate change on viticulture in Argentina. Regional Environmental Change. 2020;20:12. https://doi.org/10.1007/s10113-020-01607-8
  21. Selyaninov GT. Agro-climatic map of the world. Leningrad: Gidrometeoizdat; 1966. (In Russ).
  22. Tonietto J, Carbonneau A. A multicriteria climatic classification system for grape-growing regions worldwide. Agricultural and Forest Meteorology. 2004;124(1–2):81–97.
  23. Rybalko EA. Adaptation of the mathematical model of the spatial distribution of the heat supply of the territory in order to effectively locate industrial vineyards on the territory of the Crimean Peninsula. Magarach. Vinogradarstvo i vinodelie. 2014;2:10–11. (In Russ).
  24. Smirnov KV, Maltabar LM, Radzhabov AK, Matuzok NV, Troshin LP. Vinogradarstvo: uchebnik. Moscow: Izd-vo MSHA; 2017. (in Russ).
  25. Davitaya FF. Climatic zones of grapes of the USSR. Moscow: Pishhepromizdat; 1948. (In Russ).
  26. Petrov VS, Aleynikova GYu. The influence of climate changes the grape phenology. Plodovodstvo i vinogradarstvo Juga Rossii. 2019;57(03):29–50. (In Russ). https://doi.org/10.30679/2219-5335-2019-3-57-29-50
  27. Tonietto J, Ruiz VS, Gomez-Miguel VD, editors. Clima, Zonification y Tipicidad del Vino en Regiones Vitivinicolas Iberoamericanas. Madrid: CYTED; 2012.
  28. Malheiro AC, Santos JA, Pinto JG, Jones GV. European viticulture geography in a changing climate. Bulletin de l’OIV. 2012;85:15–22.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».