葡萄園裡天氣炎熱，我渾身沾滿了灰塵、汗水和葡萄的粘稠汁液，這些葡萄是我為了研究光照和溫度如何影響葡萄生物化學而採集的。突然，我看到了一些讓我停下腳步的東西。在加利福尼亞州著名的索諾瑪山谷卡內羅斯這片 6.5 英畝的土地的一個角落裡，一排排整齊的黑皮諾葡萄樹中，夾雜著幾株異樣的藤蔓。我曾研究過葡萄品種鑑定學的神秘藝術——透過葉子和葡萄串的形狀來識別葡萄藤的做法，這是我在葡萄栽培學研究生培訓的一部分——所以我根據所學知識猜測它們是什麼：赤霞珠、小維多、西拉和馬爾貝克等紅色品種，以及長相思白葡萄品種。
下次我見到內德·希爾時，我問了他關於那些奇怪的藤蔓。內德·希爾是我在附近的納帕高中認識的老朋友，現在管理著該地區一些最好的葡萄園，包括這個葡萄園。“那是我正在做的一個實驗，”他說。“我們這裡的氣候已經相當溫暖，不太適合種植黑皮諾了。現在價格不錯，所以我不想做任何改變。但很快我們可能會更適合種植其他品種，所以我正在嘗試一些更適合溫暖氣候的品種。”
在卡內羅斯種植赤霞珠？這聽起來簡直是異端邪說。納帕谷上游以赤霞珠聞名，但在這裡，索諾瑪谷和納帕谷在此變寬並匯合，與舊金山灣交匯，這裡是較涼爽的黑皮諾產區。該地區溫和的白天、涼爽的夜晚、清新的海風和粘土土壤孕育出帶有新鮮紅草莓和豆蔻、肉桂等香料風味的黑皮諾。這是我故鄉的味道，這種獨特的印記使這裡的葡萄酒獨一無二且 ценным。
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然而，如果氣溫持續上升，這些黑皮諾葡萄釀造的葡萄酒將不再一樣。種植者可能確實不得不改種西拉甚至赤霞珠，但這樣做可能會結束卡內羅斯的傳統，甚至可能損害銷量。也許我的朋友可以將他的業務進一步向北遷移，尋找更涼爽的氣候，但不同產地的黑皮諾葡萄會受到當地土壤、溼度和降雨量的影響；它們不會具有卡內羅斯黑皮諾的風味。或者我的朋友可以應用新興的專業知識，嘗試調整他的種植技術，以 сохранять 這種標誌性風味，這是一項棘手的任務。
氣候變化開始影響人們對世界各地不同葡萄酒所期望的獨特風味——您已經瞭解並信任您最喜愛的紅葡萄酒和白葡萄酒的體驗。因此，葡萄種植者和釀酒師開始就如何應對做出一些艱難而有趣的決定。他們是否能夠充分適應，以確保卡內羅斯黑皮諾保留卡內羅斯黑皮諾的風味，或者法國勃艮第葡萄酒保留法國勃艮第葡萄酒的風味，以及歷史悠久的葡萄酒產區是否會衰落，新的產區是否會興起，這將取決於氣候變化的速率和創新的速率。
偉大的葡萄酒是種出來的，而不是釀出來的
當談到小麥、玉米和水稻等主要農作物時，科學家們擔心氣溫上升對產量的影響。對於葡萄來說，氣溫並不會威脅到產量，而是威脅到葡萄本身的質量。
溫暖地區的某些葡萄園確實在尋求低成本、高產量。例如，在加利福尼亞州的中央山谷，弗雷斯諾的種植者目標是每英畝約 12 噸的產量。2013 年，他們以平均每噸 340 美元的價格出售這些葡萄，這些葡萄最終大多被用於價格低於 7 美元的瓶裝葡萄酒中。
更浪漫的葡萄種植方式發生在加利福尼亞海岸線附近較涼爽的邊緣地帶。在弗雷斯諾以北僅 200 英里的納帕谷，熟練的工人們手工種植葡萄，在整個生長季節，每株葡萄藤最多要接觸十幾次。工人們在冬季透過修剪葡萄藤來有意限制產量，使每個枝條只結出幾串葡萄，然後在夏季再次例行透過，剪掉任何不理想的葡萄串。
目的是用質量來彌補數量上的損失——即葡萄藤將集中資源，將更深沉、更復雜的風味和香氣注入到這幾串葡萄中。目標是每英畝生產約四噸葡萄，2013 年的售價為每噸 3,680 美元。與弗雷斯諾相比，精心的葡萄園管理無疑為價格上漲 10 倍做出了貢獻，但大部分溢價與氣候有關——年平均氣溫看似細微的差異（僅涼爽 4.5 華氏度）卻產生了巨大的影響。正如一位種植者告訴我的那樣，“即使是天才也無法在弗雷斯諾種植出優質的黑皮諾。那裡太熱了。”
“太熱”是一個問題，因為所有植物都受溫度 регулирования。釀酒葡萄尤其敏感。葡萄酒深受其生長環境的影響，以至於法語中有一個詞來形容它：風土。葡萄酒，就像咖啡和其他具有地域特色的產品一樣，反映了其產地。葡萄藤透過光合作用製造糖分，然後修飾和重組這種單一的起始成分，產生無數種化合物，這些化合物最終可能在您的酒杯中聞起來像覆盆子或新鮮的草。溫度、溼度、光照和土壤本身都會改變葡萄藤協調這種芭蕾舞的方式。葡萄酒 80% 以上是水，通常含有 12% 到 15% 的酒精，剩下的只有約 5% 是其他物質。正是這小部分其他元素創造了當地葡萄酒的獨特風味，而氣候變化正使這種風味面臨風險。
雖然釀酒需要高超的技藝，但幾乎所有我採訪過的葡萄酒釀造商都承認，在葡萄被運送到酒莊時，葡萄酒的大部分潛在品質就已經確定了。我為了研究該行業如何應對環境挑戰而採訪了他們。一些潛在的風味來自釀酒過程，例如發酵中使用的酵母或在橡木桶中陳釀，但正如一位著名的釀酒師告訴我的那樣，“如果葡萄園裡的一切都做得正確，我的工作就是不要搞砸它。”偉大的葡萄酒是種出來的，而不是釀出來的。
不同的氣候，不同的風味
氣候對葡萄的生長影響很大。葡萄酒種植者從三個層面考慮氣候：卡內羅斯或勃艮第等地區的大氣候；葡萄園地塊的中氣候；以及葉冠內葡萄串的微氣候。
大氣候受廣泛的地理力量影響，這些力量決定了生長季節以及溫度和降雨模式。溫度主要決定了在特定地點可以 оптимально 種植數千種釀酒葡萄中的哪些品種，從適合德國短暫生長季節和涼爽氣候的清爽白葡萄酒，到可以在西班牙漫長、炎熱、乾燥的夏季保持風味的濃郁紅葡萄酒。溫度控制著葡萄藤在冬季休眠後於春季醒來的時間，並推動生長和成熟過程。隨著全球氣溫升高，英國南部等新興地區越來越適合葡萄種植，而澳大利亞部分地區等一些溫暖的葡萄酒產區正面臨高溫和 регулярных 乾旱的困擾，這些因素導致產量不穩定、酒精含量過高和風味不平衡。
一個地區的降雨量和時間變化會以各種方式改變葡萄的質量，過度的溼度會加速真菌腐爛。乾旱會嚴重損害植物。包括加利福尼亞在內的許多新世界葡萄酒產區都 широко орошают，但我與斯坦福大學同事領導的團隊進行的研究表明，即使在灌溉地區，自然降水也會影響產量。
葡萄園的中氣候如何影響您杯中的味道不太明顯，但它始於葡萄中糖和酸的平衡，這些成分構成了葡萄酒味道的基礎。水果透過成熟積累糖分，成熟過程直接受溫度控制。成熟的釀酒葡萄含糖量特別高，約佔重量的四分之一——是香甜多汁的桃子的兩倍。熱量以可預測的速度增加糖分，通常在成熟過程中每週增加一個或兩個百分點。糖分在發酵過程中轉化為酒精，因此含糖量較高的葡萄意味著酒精含量較高的葡萄酒。在過去的幾十年裡，氣溫上升影響了全球範圍內酒精含量較高的葡萄酒的趨勢。較高的酒精含量通常被 воспринимается 為“辛辣”和更苦澀，並且會壓倒或改變對更微妙風味的感知。
酸是糖分的陰。未成熟的葡萄中含有大量酸，隨著葡萄成熟，酸會部分分解。葡萄酒中的酸味提供了一種清爽的味道。較涼爽的葡萄酒產區種植了一些可以在較短的生長季節內 быстро созревать 且仍具有令人愉悅的酸度水平（不會太高）的品種。隨著氣溫升高，德國雷司令等涼爽氣候葡萄酒可能會變得不那麼清爽，因為酸的清脆味道會隨著熱量而消失。
釀酒師長期以來一直在研究糖和酸，但近年來，他們開始更多地瞭解葡萄酒中不太常見的元素對於我們的飲用體驗有多麼重要。例如，酚類化合物對葡萄酒的顏色很重要。在我們啜飲葡萄酒之前，我們會先在酒杯中看到它，它的顏色不可避免地會影響我們的整體感知。在一項測試中，即使是經驗豐富的品酒師也使用紅葡萄酒的特徵來描述一種染成紅色的白葡萄酒的味道。經典（舊世界）釀酒葡萄的汁液沒有色素；葡萄酒的顏色來自果皮中稱為花青素的酚類化合物。這些化合物廣泛存在於自然界中；它們使藍莓變藍，茄子變紫。當葡萄在收穫後被壓碎時，紅色品種會在發酵的幾周內與果皮保持接觸，以將顏色轉移到汁液中。白葡萄酒葡萄最初的酚類化合物濃度較低，通常會立即從果皮中壓榨出來。
葡萄中的酚類物質是由陽光照射引起的，但來自溫暖氣候的葡萄酒通常 цвет менее желательным。研究表明，平均溫度的變化並非全部重要；然而，超過某些限度的升高可能會導致非線性後果，從而減少花青素。
葡萄園的微氣候也會影響單寧，單寧賦予葡萄酒質感（如“有嚼勁”或“柔順”）。單寧是另一種酚類化合物，其名稱來源於古代用於鞣製皮革的用途。單寧非常 неприятны на вкус，以至於它們可以保護水果在成熟之前不被動物或害蟲吃掉。在您的口中，它們與唾液中的蛋白質結合，使您的舌頭和牙齦乾燥，這種感覺會影響您對葡萄酒風味的感知。它們也帶有苦味。良好的單寧 баланс 有助於葡萄酒搭配食物；單寧可以 физически 清潔您的味蕾，去除味覺感受器上的脂肪，這樣您就可以更充分地品嚐每一口食物。過度的溫暖或光照會減少單寧，導致葡萄酒的 баланс 性可能較差。
為香氣而成熟
此時，我們已經深入到構成葡萄酒獨特個性的微量化合物。這些微量成分至關重要，尤其是對於氣味而言。當我們品嚐葡萄酒時，我們通常會先搖晃它並聞香氣。搖晃使葡萄酒中的化合物揮發，從而與我們鼻子中的感受器結合，向我們的大腦傳送訊號，大腦將這些訊號 интерпретирует 為風味——多種感官輸入的整合。我們通常 воспринимаем 為味道的大部分是由我們精緻的嗅覺提供的。這就是為什麼當您感冒時食物似乎如此平淡的原因；您堵塞的鼻子不允許香氣化合物從口腔後部到達您的鼻子。嘗試在堵住鼻子的情況下吃一塊去皮的硬蘋果和生土豆；令人驚訝的是，很難區分兩者的區別。葡萄酒品嚐最好被稱為葡萄酒聞香，儘管這聽起來不太吸引人。
釀酒師和研究人員仍在 разработке 對微量風味和香氣化合物的更好見解，這些化合物可能以多種方式產生。在葡萄中發現的這些化合物通常在成熟後期積累，我們知道它們的形成對當時的溫度很敏感。這種所謂的風味成熟可能以不同於傳統上決定收穫決策的可預測的糖成熟速率發生。許多釀酒師不再根據葡萄達到給定的糖含量來採摘葡萄，而是根據在田間品嚐葡萄來做出收穫決策，尋找他們認為可以轉化為優質葡萄酒的風味。這些風味通常沿著一個連續統發展，從嚐起來像綠色水果和蔬菜到像覆盆子這樣的紅色水果，像黑莓這樣的黑色水果，最後到像葡萄乾這樣的果醬味水果。
在某些地區，這種策略導致了一種趨勢，即更長的“掛果時間”——讓水果在葡萄藤上停留更長時間，以獲得更好的風味成熟度。一些種植者可能不喜歡這種方法，因為葡萄會失水，這可能意味著重量減輕和收入減少。更長的掛果時間也會增加葡萄中的糖含量，這可能會迫使釀酒師稍後在果汁中加水，以最終獲得合適的酒精含量。
研究人員正試圖更好地理解葡萄酒中 1,000 多種香氣化合物對風味感知的影響。這很難預測，因為某些化合物的濃度非常低，而且不同的人對它們的敏感度可能相差數百或數千倍。例如，200 多種化合物可能有助於草莓氣味，而您觸發“草莓”的閾值可能與我的不同。（所以不要擔心您在品嚐葡萄酒時不會得到“正確”答案——根本沒有正確答案！）
有時，一種“影響”化合物是某種特徵氣味背後的主要力量，瞭解其對我們感官的影響可以幫助種植者釀造出更好的產品。在 20 世紀 80 年代，加州大學戴維斯分校的希爾德加德·海曼跟隨直覺，發現一種名為甲氧基吡嗪的化合物（它導致赤霞珠中產生令人反感的青椒香氣）會被光破壞。種植者改變了他們的棚架種植方式，以減少水果上的陰影，加州赤霞珠的品質得到了 значительно улучшилось。克勞迪婭·伍德及其在澳大利亞、智利和德國的同事最近進行的一項調查確定了一種單一化合物 rotundone，它是西拉中令人 желательным 黑胡椒香氣的來源，其他研究表明，rotundone 的積累在較涼爽的地點和較涼爽的年份可能更高。
種植者反擊
瞭解所有影響葡萄酒風味的因素有助於種植者評估應對氣候變化的可能措施。最 драматичным 的行動將是在地區之間遷移，例如從加利福尼亞州遷移到俄勒岡州，或者 не столь драматично，在一個地區內遷移，可能從較溫暖的山谷遷移到較涼爽的山坡。一些研究評估了這些選擇，但它們主要基於預測的溫度變化，而沒有考慮到其他重要的環境因素。大眾媒體上基於這些有限分析的文章甚至宣稱某些葡萄酒產區處於風險之中，預計葡萄產量和質量會下降。
一些複雜的因素使得簡單的遷移概念在實踐中變得困難。高品質葡萄酒需要提供正確營養和供水的適宜土壤，而這些土壤可能在新地點不存在。合適的、未開發的土地甚至可能不可用。遷移整個行業及其基礎設施既困難又昂貴；新的葡萄園需要五到六年才能產生全部產量，可能需要 20 年才能盈利。許多種植者還對世代耕種的土地懷有強烈的歸屬感，他們可能不想失去這種歸屬感。消費者也可能對那個地方有強烈的依戀。變得足夠溫暖以種植葡萄酒的新產區將需要時間來 развивать 文化知識，以解決種植生產性地點、管理害蟲和疾病以及 развивать 買家讚賞的地區風格和特徵所面臨的特殊挑戰。
選擇或培育不同的葡萄藤以適應不斷變化的環境條件又如何呢？一種舊世界葡萄品種Vitis vinifera 幾乎佔了用於釀造大多數人所稱葡萄酒的所有葡萄，但它有數千個品系，稱為品種。種植者已經為特定環境中的理想品質選擇了品種，就像人們選擇狗的品種來在艾迪塔羅德拉雪橇或裝進帕麗斯·希爾頓的手提包一樣。
但 просто взять 一種在一個地方具有良好特性的葡萄，並在其他地方種植它，通常不會提供同樣美味的風味。例如，來自法國第戎的黑皮諾葡萄的克隆——來自單株母株的基因相同的扦插——經過選擇，可以在涼爽的勃艮第快速成熟並生產出高品質的葡萄酒，並在那裡獲得了生產優質葡萄酒的聲譽。它們現在已廣泛種植在較溫暖的加利福尼亞州，但在不同的環境中更快成熟，它們並不總是能產生相同的珍貴風味。在新興的溫暖地區種植來自西班牙等溫暖地區的品種可能會生產出美味的葡萄酒，但這種反覆試驗可能需要很多年。
培育更能承受氣溫升高的新品種是某些主要糧食作物積極研究的領域，但它對釀酒葡萄的潛力有限。育種可能需要十年或更長時間，但主要的限制是文化方面的。例如，法國原產地命名法規定，只有某些品種才能在某些地點種植，如果它們要帶有該地區的受保護標籤，例如波爾多（儘管最近培育出的一個新品種瑪瑟蘭，是赤霞珠和歌海娜的雜交品種，在 20 世紀 90 年代在羅訥河谷法定產區成功合法化）。在世界範圍內，消費者通常對他們最喜歡的品種根深蒂固，新品種可能很難打入市場。
在現有的葡萄園內，種植者可以嘗試透過種植決策來應對氣候變化。例如，他們可以改變植物行方向或葡萄藤生長時的訓練方式，以及棚架支撐葡萄藤的方式，以便隨著溫度升高提供更多的陰影。或者種植者可以將現有的砧木嫁接到更耐熱的新果實品種上。然而，這些重大決策通常在葡萄園漫長生命週期的開始時做出一次。
不那麼 драматичные 的決定仍然可能具有巨大的適應潛力。種植者無法控制其地區大氣候中的氣溫，他們控制中氣候葡萄園規模溫度的選擇也有限，例如架空噴淋器或遮陽布。但他們可以使用葉子的數量和位置來冷卻成熟葡萄的微氣候，使其更好地 сохранять 風味和香氣化合物。
例如，在加利福尼亞州卡內羅斯周圍的葡萄園中，我的測量結果顯示，懸掛在 500 多株黑皮諾葡萄藤上的葡萄接受了非常高的陽光照射（是之前報告水平的三倍以上）。所有枝條和葉子都透過牽引線牢固地固定在葡萄串上方，以提供更多的空氣流通，從而減少疾病。在與斯坦福大學和加州大學戴維斯分校的同事進行的分析中，我們表明，光照每增加 1%， желательные 單寧和花青素就會減少 2% 以上。放鬆垂直棚架種植方式，讓水果獲得更多的陰影，可能有助於 сохранять 這些化合物，當然，還可以冷卻水果。
雖然葡萄酒的大部分風味來自葡萄，但釀酒師可以在加工階段採取措施，努力 сохранить 當地葡萄酒的味道。如果酸味隨著地區變暖而流失得太快，他們可以在酒莊中新增酸。如果葡萄積累了過多的糖分，這些糖分會發酵成高酒精含量，從而掩蓋更細膩的風味，他們可以使用反滲透或其他技術來去除多餘的酒精。然而，這些選擇是相當粗糙的工具；它們不能完全糾正源自葡萄園的風味。
從土地中誘匯出最佳風味是一項需要多年辛勤工作的工藝。一些行業專家認為，納帕和索諾瑪等新世界產區仍在尋找其最佳風土。傑森·凱斯納幾年前在擔任納帕-卡內羅斯優質葡萄園經理時告訴我，該地區最優秀的葡萄園可能還需要幾代人才能出現。他說，種植一個葡萄園需要一代人的時間，“然後需要你的孩子們來弄清楚如何以不同的方式種植它，再需要他們的孩子們才能真正把它調整好。這就是為什麼法國擁有如此令人難以置信的葡萄園；只是他們有更多的時間學習。”然而，由於優質葡萄對氣候如此敏感，如果氣候即使發生輕微變化，那麼幾代人磨練出來的當地知識和技能也可能變得不太相關，即使在熟悉的地區也是如此。
改變地點
即使納帕赤霞珠和卡內羅斯黑皮諾相對年輕，它們也有自己的特點和各自的愛好者。納帕羅伯特·辛斯基葡萄園的黛比·齊格爾鮑姆詩意地告訴我：“我開啟一瓶葡萄酒，聞起來就像卡內羅斯。”氣候變化如果改變了這些葡萄的香氣和風味，可能會損害這些地區。雖然變暖可能會改善塔斯馬尼亞等一些較涼爽地區的葡萄酒種植，但變化最有可能擾亂主要葡萄酒中心，這些中心已根據當前條件調整了其產業。例如，根據我的研究，春季氣溫升高超過 1.8 華氏度可能會降低加利福尼亞州釀酒葡萄的產量。另一個例子：當加利福尼亞州黑皮諾葡萄的成熟度超過最佳溫度閾值時，其價格會急劇下降。
正如我們所見，種植者和釀酒師有一些技術選擇可以適應，但這些選擇是否 всегда 足夠還有待檢驗。應用專業知識在什麼程度上會導致葡萄酒成為工業產品，而不是能展現地方獨特風味的產品？最終，適應存在生物物理和經濟上的限制。
最新的科學報告稱，如果世界繼續按照目前的化石燃料使用軌跡發展，未來幾代人的全球平均氣溫將升高 4.7 至 8.6 華氏度。這種升幅聽起來可能不算 много，但請考慮一下，這個範圍的低端大致相當於今天的納帕和弗雷斯諾之間的溫差；高階相當於加利福尼亞州中央山谷的葡萄酒小鎮洛迪和休斯頓之間的溫差。雖然葡萄酒種植者足智多謀且富有創造力，但很難想象休斯頓會成為下一個納帕谷。
葡萄酒是裝在瓶子裡的真實資訊，為了我們的享受而被捕獲。它讓我們能夠參觀我們可能永遠無法親身看到的地球上的各個角落。它反映了地球上令人難以置信的環境和文化多樣性，以及人類對大自然的深刻依賴，大自然為我們提供了生存所需的一切，以及許多使生活值得 проживания 的事物。今天，我們正走在從根本上破壞地球生命的道路上。除非我們很快做出重大改變，否則我家鄉葡萄酒風味的喪失可能只是 не столь серьезных 的傷亡之一。