Inovação para a Agricultura

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WineClimAdapt - Seleção e valorização das castas mais bem adaptadas a cenários de alterações climáticas

Entidade líder do projeto: INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGAÇÃO AGRÁRIA E VETERINÁRIA IP
Responsável pelo projeto: José Silvestre
Site do projeto: https://wineclimadapt.pt/
Área do plano de ação: Viticultura
Parceiros:

ESPORÃO, S.A.; FACULDADE DE CIENCIAS DA UNIVERSIDADE DE LISBOA; VITICERT - ASS. NAC. DE VIVEIRISTAS VITICOLAS PROD. DE MAT. CERTIFICADO; VIVEIROS PLANSEL-PLANTAS SELECCIONADAS,LDA;


Prioridade do FEADER: P4) Restaurar, preservar e melhorar os ecossistemas ligados à agricultura e à silvicultura;
Identificação do problema ou oportunidade que se propõe abordar:

A produção vinícola no Sul da Europa (e em Portugal) é sem dúvida um motor económico importante desta região. Esta é também uma das regiões do mundo onde as alterações climáticas (AC) serão mais pronunciadas, encontrando-se as castas em cultura muito próximas dos seus limites climáticos, sendo a região do Alentejo um bom exemplo desta situação. Assim, é crucial tirar partido da principal ferramenta de adaptação da vitivinicultura às AC: a variabilidade genética, avaliando a adaptabilidade das castas. Este estudo é decisivo para aumentar a nossa capacidade preditiva e competitiva, de modo a antever o impacto das AC, avaliando de um modo holístico a performance de 189 castas a climas futuros. Contudo, a caracterização do comportamento fisiológico e enológico das castas sob diferentes climas não só é escassa como a que está disponível refere-se a um grupo restrito em ambientes específicos.

Este GO (WineClimAdapt) pretende ultrapassar este estrangulamento usando ferramentas recentes e inovadoras sobretudo em ensaios em dois campos ampelográficos com situações climáticas extremas, de modo a obter um conhecimento profundo do comportamento ecofisiológico, fenológico e agronómico, os quais são cruciais para aumentar a nossa capacidade para prever a performance das castas em climas futuros. Posteriormente e após seleção das castas melhor adaptadas do ponto de vista vitícola, será avaliado o potencial enológico, com ênfase nas componentes fenólica e aromática, dado que será nestes metabolitos secundários que os efeitos das alterações climáticas mais se farão sentir, bem como em marcadores da qualidade do vinho associáveis às castas. Utilizando estas metodologias, WineClimAdapt selecionará as castas mais bem adaptadas às condições climáticas previstas para as próximas décadas, garantindo a sustentabilidade futura do setor nas regiões mais afetadas, como é o caso do interior e Sul de Portugal.  


Objetivos visados:

Com este GO pretende-se:

(1) elaborar um ranking de adaptabilidade das 189 castas em estudo e

(2) quantificar o potencial agronómico e potencial enológico das castas mais bem adaptadas aos cenários futuros de alterações climáticas.

Para atingir o ponto 1 é necessário:

1.1 Analisar a dinâmica fenológica de 189 variedades submetidas a condições ambientais e hídricas extremas, de modo a avaliar a influência destas variáveis no timing e duração das fenofases, identificando as castas mais adequadas às condições das próximas décadas, bem como validar modelos de desenvolvimento da cultura (Cropsyst, STICS) que permitam prever as componentes da produção (produção/ha, teor alcoólico) das castas em estudo;

1.2 Quantificar a resistência aos stresses térmico e hídrico e desenvolver um processo para a avaliação da eficiência do uso da água ao nível da planta (WUEtoolkit). Para separar o efeito do stress térmico do hídrico, no CAHE serão colocados, para cada casta em estudo, pequenas parcelas em conforto hídrico. O WUEtoolkit será aplicado a diferentes escalas temporais (dias, período de maturação e ciclo vegetativo) e permitirá avaliar a resposta das variedades a condições ambientais mais severas e a vagas de calor;

1.3. Estabelecer associações entre características metabólicas e moleculares das castas e as suas respostas às condições ambientais, de forma a identificar os marcadores de tolerância à secura e ao calor.

Para atingir o ponto 2 é necessário:

2.1 Quantificar a influência da temperatura e das vagas de calor no metabolismo dos açúcares e compostos fenólicos ao longo da maturação;

2.2 Avaliar a influência da componente ambiental nos metabolitos principais (açúcar, acidez total) e secundários (composição fenólica, percursores do aroma) à vindima;

2.3 Fornecer dados para o estabelecimento de associações entre características metabólicas e moleculares das castas e a qualidade dos respetivos vinhos monovarietais de forma identificar os marcadores da qualidade dos vinhos associáveis à casta;

2.4 Avaliar as características enológicas e perfil sensorial dos vinhos em função da tipicidade pretendida para uma dada região.


Sumário do plano de ação:

Sendo a interação entre clima e castas complexa e sendo o conhecimento sobre a adaptabilidade das castas a medida de adaptação mais importante a médio e longo prazo, o contributo do WineClimAdapt será produzir conhecimento sobre a estrutura global e adequabilidade das castas, conhecimento esse que atualmente é muito reduzido. Trabalhando em dois campos ampelográficos em condições ambientais e hídricas extremas e contrastantes, este GO irá elaborar um ranking de adaptabilidade de 189 castas recorrendo a processos inovadores como a análise de isótopos estáveis ao nível do floema e do bago e a imagens térmicas aéreas, bem como à análise da dinâmica fenológica.

Posteriormente WineClimAdapt irá quantificar o potencial agronómico e potencial enológico das castas mais bem adaptadas aos cenários futuros de alterações climáticas. Para tal serão avaliadas a influência da componente ambiental nos metabolitos principais (açúcar, acidez total) e secundários (composição fenólica, percursores do aroma) à vindima, a influência da temperatura e das vagas de calor no metabolismo dos açúcares e compostos fenólicos ao longo da maturação e, as características enológicas e perfil sensorial dos vinhos em função da tipicidade pretendida para uma dada região. Paralelamente Desta forma, será possível maximizar a capacidade adaptativa e reduzir a vulnerabilidade às Alterações Climáticas identificando não só os impactos esperados mas também as oportunidades para o setor vitivinícola.


Pontos de situação / Resultados:

Participação em Grupos Focais
- Participação no Enoforum 2019, com apresentação oral, que decorreu em Vicenza, Itália.
- AgroInovação 2019:
- Workshop Regional de Inovação na Agricultura, no Auditório Geociências da Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD), em Vila Real, a 3 de julho de 2019;
- Workshop Regional – Coruche, Centro de Competências do Sobreiro e da Cortiça (CCSC) a 19 setembro de 2019.
- Conversas de Agricultura - "As Alterações Climáticas e o Futuro do Setor Agroflorestal". Santarém, Sala Ribatejo, CNEMA, FNA, 12 de junho de 2019;
- Conversa Selecionada: “O papel do Smart Farm Colab na mitigação das alterações climáticas na Vinicultura. ExpoTorres, Torres Vedras a 1 de novembro 2019
- Workshop Clim4Vitis* “VITICULTURA PORTUGUESA FACE ÀS ALTERAÇÕES CLIMÁTICAS: RECOMENDAÇÕES & MEDIDAS” 15 janeiro 2020, Auditório do Régia-Douro Park, Vila Real.
- Agroinovação 2022:
- Poster afixado e apresentado oralmente na Cimeira Nacional de AgroInovação 2022, 11 e 12 de outubro, Santarém
- Workshop “O Contributo da Política de Coesão na Adaptação às Alterações Climáticas e Prevenção e Gestão de Riscos em Portugal, que decorreu a 5 de dezembro na Casa das Histórias Paula Rego, Auditório Maria de Jesus Barroso.
- Foi lecionada uma aula ao curso de Mestrado Engenharia de Viticultura e Enologia, UC Viticultura Avançada, tópico: Climate Change & Viticulture, no Instituto Superior de Agronomia, Universidade de Lisboa, a 7 de novembro de 2019. Em 2018, 2021 e 2022 alguns dos resultados deste projeto foram novamente apresentados em aulas ao curso de Mestrado Engenharia de Viticultura e Enologia, UC Viticultura Avançada, tópico: Climate Change & Viticulture, no Instituto Superior de Agronomia, Universidade de Lisboa (novembro 2021, novembro 2022) e a curso de mestrado em Enologia e Viticultura, da Universidade de Trás os Montes e Alto Douro (Temas Atuais em Enologia e Viticultura, janeiro de 2022)
- Em 29 de Novembro de 2022 foi realizado um dos colóquios finais do projeto, no Auditório da Estação Vitivinícola Nacional, que contou com uma audiência de cerca de 70 vitivinicultores e técnicos (anexo 1).
- A 7 de julho de 2023 foi realizado o segundo colóquio final, com o patrocínio do Centro Nacional de Competências para as Alterações Climáticas do Setor Agroflorestal (CNCACSA). Este evento decorreu em Reguengos de Monsaraz, na Herdade do Esporão e contou com mais de 50 stakeholders desta fileira (anexo 1).
- Foram realizados dois colóquios de divulgação dos resultados deste GO após o termo do mesmo, na Ilha Terceira, a 2 de outubro e na Ilha do Pico, a 3 de outubro (anexo 2).


Referências em termos de órgãos de informação de grande difusão:
Diário de Notícias 21/9/2019: Ciência junta-se ao vinho para encontrar castas resistentes (pag. 21);
Jornal Económico: O impacto das alterações climáticas na produção de vinhos em Portugal
Revista da APH Nº133-Junho2019, p27 e p36 (calameo.com);
Marketeer nº269, Vinhos Azeites e Espirituosas
Uma referência a este projeto encontra-se também em: Da natureza ao copo: sabe quanto vale o seu vinho?
Público 29 de Novembro de 2022 (anexo 3)
Documentário da RTP “O Planeta Vivo”, episódio 05, Alterações Climáticas, do time code 07:46 ao 11:33. (foi para o ar em novembro de 2023) (anexo 4);
Radio France 1, emitida em outubro de 2020 para uma audiência estimada de 16 milhões de pessoas (a partir do minuto 12)


Publicações em revistas científicas e técnicas
Artigos científicos:
1- Agostinelli F., Caldeira I., Ricardo-da-Silva J.M., Damásio M., Egipto R., Silvestre J., 2023. First approach to the aroma characterization of monovarietal red wines produced from varieties better adapted to abiotic stresses. Plants, 12 (2063), 1-22. doi:10.3390/plants12102063 (anexo 5);
2- Jacinto J., Jesus J.G., Damásio M., Silvestre J., Máguas C., Antunes C., 2023. Phloem carbon isotopic signature as a valuable tool to assess physiological adjustments among Europe as grapevine varieties under a Mediterranean climate. Agricultural Water Management, 286 (108396). Doi: 10.1016/j.agwat.2023.108396 (anexo 6).
Artigos em revistas de divulgação:
1- Silvestre J., Damásio M., Egipto R., Cunha J., Brazão J., Eiras-Dias J., Flores R., Rodrigues A., Donno P., Böhm J., 2018, Tolerância ao escaldão na vinha: Uma variável a considerar num contexto de alterações climáticas. Enovitis, 54, 14-20 (anexo 7);
2- Silvestre J., Damásio M., Egipto R., Cunha J., Brazão J., Eiras-Dias J., Flores R., Rodrigues A., Donno P., Böhm J., 2018, Tolerância ao escaldão na vinha: Uma variável a considerar num contexto de alterações climáticas. Vida Rural, 1842, 38-42 (anexo 8);
3- Martins P., Egipto R., Damásio M., Arias-Calderón R., Silvestre J. (2020). A utilização de um sensor ótico de fluorescência na monitorização da maturação fenólica das uvas em diferentes estados hídricos da videira, Enovitis, 62, 14-18. Enovitis | edição 62 outubro/novembro/dezembro by IFE by Abilways – Flipsnack (anexo 9);
4- Costa J.M., Neves M., Egipto R., Silvestre J. 2020. Fenotipagem e deteção de stress em viticultura baseadas em novas tecnologias de baixo custo. APH, (139), 28-31. – Artigo publicado na revista APH (dezembro de 2020) (anexo 10);
5- Martins P., Deus J., Roque R., Agostinelli F., Lourenço S., Damásio M., Egipto R., Caldeira I., Silvestre J., Neto C., Flores R., Rodrigues A., Jesus J., Jacinto J., Maia R., Antunes C., Máguas C., Tavares D., Carvalho J., Valadas J., Böhm J., Andrade R., 2022. Seleção e caracterização das castas mais bem adaptadas a cenários de alterações climáticas. Vida Rural, dezembro 2022/janeiro 2023, 36-44 (anexo 11).


Comunicações em eventos científicos:
Comunicação Oral:
Silvestre J. 2018 WINECLIMADAPT - selección y caracterización de las variedades de uva más adecuadas para el escenario de cambio climático previsto para el futuro próximo. Coinnovando en el sector agrario y forestal en Europa - El evento para los grupos operativos. 16 de novembro, Sede FEUGA, Santiago De Compostela, Espanha. Com apresentação oral e em forma de poster do Grupo Operacional WineClimAdapt (anexo 12);
Silvestre J. 2019. Selection and characterization of grape varieties best suited to climate change scenarios foreseen for the near future. Workshop PEI-AGRI per la vitivinicoltura: esperienze di ricerca e innovazione, Sessione organizzata in collaborazione con RETE RURALE NAZIONALE e con EIP-Agri service Point. Enoforum 2019, Vicenza, Italy, 21 a 23 de maio 2019 (anexo 13);
Silvestre J. 2019. WineClimAdapt – Seleção e valorização das castas melhor adaptadas a cenários de alterações climáticas. As Alterações Climáticas e o Futuro do Setor Agroflorestal - Como se adapta o setor a esta nova realidade! FNA, Santarém, 12 de junho (anexo 14);
Silvestre J. 2019. A rega nas fileiras agrícolas – Viticultura. Jornadas Técnicas 'A Rega na Agricultura', 26 de julho, Valpaços (anexo 15);
Silvestre J. 2019. WineClimAdapt – Seleção e valorização das castas melhor adaptadas a cenários de alterações climáticas. Forum Agroinovação 2019 - workshops regionais de inovação na agricultura, Coruche, 19 de setembro (anexo 16);
Silvestre J. 2019. Estudo de adaptação das variedades de videira às alterações climáticas. Reserva | Fórum de Inovação de Gastronomia e Vinho, Torres Vedras, 01 de novembro (anexo 17);
Silvestre J. 2020. Viticultura portuguesa face às alterações climáticas: Recomendações & medidas. Workshop Clim4Vitis, Auditório do Régia-Douro Park, Vila Real, 15 de janeiro (anexo 18);
Costa J.M., Egipto R., Lopes C.M., Silvestre J. 2020. Using soil and canopy temperature to support efficient management of irrigated vineyards. 15th Quantitative InfraRed Thermography Conference. Porto –Portugal, 6-10 July (anexo 19);
Silvestre J. 2022. Utilização de novas soluções na condução da rega em vinha e olival. CONFAGRI: Encontro Nacional de Técnicos 2022 – Painel III – A Inovação no Setor Agrícola, 3 de fevereiro. Por videoconferência (anexo 20);
Damásio M., Pinto C., Soares-David T., Silvestre J., Zarrouk O., 2022. Hydraulic and stomatal adjustments of eight red grapevine varieties under three irrigation treatments. XV Portuguese -Spanish Symposium on Plant Water Relations— Water relations under climate change: from genes to ecosystems”, 26 a 28 de janeiro, (anexo 21);
Silvestre J. 2022. Deficit Irrigation in Vineyards and Olive Groves. CLIMATE SMART AGRICULTURE - Irrigation and Water Management Innovations in a Changing Climate Webinar. Irrigation and Water Management Innovations, California & Lisbon and Tagus Valley (Portugal), Thursday, September 22;


Comunicações em Poster
Silvestre J., Damásio M., Egipto R., Cunha J., Brazão J., Eiras-Dias J., Flores R., Rodrigues A., Donno P., Böhm J., 2019. Tolerance to sunburn: a variable to consider in the context of climate change. In: Proc. of the 21st GiESCO International Meeting: ‘A Multidisciplinary Vision towards Sustainable Viticulture’, June 23 - 28, 2019, Thessaloniki, Greece, pag. 681-682;
Martins P., Egipto R., Damásio M., Amaral J., Baeta F., Deus J., Arias-Calderón R., Silvestre J. 2020. Assessment of grape berry anthocyanin content under different water conditions using a fluorescence sensor. Simpósio Ibérico De Engenharia Rural, 4, 5 e 6 de março, Instituto Politécnico de Viana do Castelo;
Martins P., Egipto R., Damásio M., Silvestre J. 2020. Assessment of grape berry anthocyanin content under different water conditions using a fluorescence sensor. Encontro Ciência 2020, 3 e 4 de novembro de 2020, Lisboa, https://www.encontrociencia.pt/posters/22071_20201105152309_EC2020_PatriciaMartins.pdf;
Costa J.M., Neves M., Mota M., Damásio M., Egipto R., Silvestre, J. 2020. SENSORES “LOW-COST” PARA APOIO À DECISÃO E USO MAIS EFICIENTE DE ÁGUA EM VITICULTURA. VIII Congresso Nacional de Rega e Drenagem. - Póster apresentado no VIII Congresso Nacional de Rega e Drenagem (novembro de 2020);
Egipto R., Aquino-Martin A., Costa J.M., Silvestre J., Andújar-Marquez J.M., 2022. Predicting canopy conductance using semi-mechanistic models – a case study with cv Aragonez (Vitis vinifera L.) in a Mediterranean vineyard. XV Portuguese-Spanish Symposium on Plant Water Relations— Water relations under climate change: from genes to ecosystems”, 26 a 28 de janeiro;
Jacinto J., Jesus J.G., Damásio M., Silvestre J., Máguas C., Antunes C., 2022. Carbon isotopic signature across European wine grape varieties under a Mediterranean climate. XV Portuguese-Spanish Symposium on Plant Water Relations— Water relations under climate change: from genes to ecosystems”, 26 a 28 de janeiro;
Pinto C., Damásio M., Silvestre J., Acedo A., Zarrouk O., 2022. Vineyards’ soil microbiome is shaped by irrigation management. XV Portuguese-Spanish Symposium on Plant Water Relations— Water relations under climate change: from genes to ecosystems”, 26 a 28 de janeiro;
Martins P., Caldeira I., Sun B., Egipto R., Damásio M., Silvestre J. 2022. Anthocyanin composition and sensory properties of wines from Portuguese and international grape varieties cultivated in a hot and dry region of Portugal. Encontro In Vino Analytica Scientia 2022, 3 a 7 de julho, Neustadt an der Weinstraße, Alemanha;
Silvestre J. 2022. WineClimAdapt - Seleção e caracterização das castas mais bem adaptadas a cenários de alterações climáticas. Cimeira Nacional de AgroInovação 2022, 11 e 12 de outubro, Santarém;
Roque R., Caldeira I., Anjos O., Lourenço S., Amaral J., Damásio M., Egipto R. Silvestre J. 2022. Sensory and chemical characteristics of white monovarietal wines produced from varieties more adapted to abiotic stress. Encontro de Química dos Alimentos, 23 a 26 de outubro de 2022, Castelo Branco, Portugal;
Agostinelli F., Caldeira I., Martins P., Baoshan S., Damásio M., Egipto R., Silvestre J. 2022. Olfactometric approach to screen the odorant compounds profile in red monovarietal wines produced from varieties more adapted to abiotic stress. Encontro de Química dos Alimentos, 23 a 26 de outubro de 2022, Castelo Branco, Portugal;
Roque R., Caldeira I., Anjos O., Lourenço S., Amaral J., Damásio M., Egipto R., Silvestre J. 2022. Volatile profile of 15 monovarietal with wines produced white varieties adapted for abiotic stress. 12º Encontro Nacional de Cromatografia, 6 - 8 dezembro, Aveiro, pp 163;
Damásio M., Pinto C., Soares-David T., Carvalho L., José Silvestre J., Olfa Zarrouk O. 2023. Managing precision irrigation in vineyards: hydraulic and molecular signaling in eight grapevine varieties. IVES Conference Series, 22nd International Meeting GiESCO 2023, 17 a 21 de julho, Ithaca, Estados Unidos da América;
Damásio M., Deus J., Egipto R., Paço T.A., Silvestre J., 2023. Comparing vineyard irrigation management based in two different approaches: Vegetation indices and SIMDUALKC model. IVES Conference Series, 22nd International Meeting GiESCO 2023, 17 a 21 de julho, Ithaca, Estados Unidos da América;
Deus J., Damásio M., Rodrigues A., Silvestre J., Zarrouk O., Carvalho L., 2023. The effect of drought memory on grapevines's physiological responses to water deficit and recovery. In: Vitiviniculture and Information Technologies- Book of Abstracts of 44th World Congress of Vine and Wine/21th General Assembly of the OIV, 117-119, 5 a 9 de junho, Cádiz /Jerez, Spain;
Salgueiro J., Alarcón M.V., Damásio M., Pinto C., Soares-David T., Silvestre J., Carvalho L., Zarrouk O., 2023. Biochemical, molecual and hydraulic signals controlling grapevine stomatal aperture under deficit irrigation. In: Book of Abstracts of the Iberian Plant Biology – XVIII Portuguese Spanish Congress of Plant Biology and XXV Meeting of the Spanish Society of Plant Biology, 455, 9 a 12 de julho, Braga;
Maciel J.L., Califano G., Zarrouk O., Damásio M., Silvestre J., Fortes A.M., 2023. Drougth stress in grapevine: towards sustainable agriculture with functional microbiome. In: Book of Abstracts of the Iberian Plant Biology - XVIII Portuguese Spanish Congress of Plant Biology and XXV Meeting of the Spanish Society of Plant Biology, 386, 9 a 12 de julho, Braga;


Teses de Doutoramento:
Em curso:
Miguel Pinto Damásio, Carbon-13 isotopic composition as a criteria for quantifying water use efficiency in grapevine varieties, subjected to contrasting abiotic stress conditions. Application on the selection of the best adapted varieties to climate change scenarios predicted for the Mediterranean climate regions. Doctorado en Ciencias Agrícolas y Medioambientales, Escuela de Doctorado Internacional de la USC. 2019/01/01 – atual,
Patrícia Pardal Martins, The influence of genotype, temperature and water availability on the phenolic content of red grapevine berries grown in Portugal. Doctorado en Ciencias Agrícolas y Medioambientales, Escuela de Doctorado Internacional de la USC. 2020/01/01 – atual;


Teses de Mestrado:
Concluídas:
Neves M. 2021. Uso de dados térmicos para melhor compreensão das respostas da videira ao stress e apoio à decisão. Mestrado em Engenharia Agronómica, Instituto Superior de Agronomia (anexo XXII);
Agostinelli, F. 2022 Characterization of the aroma of monovarietal red wines produced from varieties more adapted to abiotic stress. Masther thesis in Viticulture and Oenology Engineering. Lisbon University (anexo XXIII).
Em curso:
Deus J. 2023. The effect of drought memory on grapevine’s physiological responses to water stress. Dissertação para a obtenção do Grau de Mestre em Engenharia de Viticultura e Enologia (versão provisória) (anexo XXIV).


Teses de Licenciatura:
Rita A. 2022. Avaliação comparativa do aroma de vinhos brancos monovarietais produzidos de castas melhor adaptadas a cenários de alterações climáticas. Licenciatura em Biotecnologia Alimentar, Escola Superior Agrária do Instituto Politécnico de Castelo Branco (anexo XXV).

 

Relatório Final

Declaração INIAV