© Albin Hammerle
Was treiben diese beiden Weinstöcke in der Klimakammer?
Forscher messen, was Hitze- und Trockenstress mit den Reben macht. Und entwickeln Anpassungsstrategien des Weinbaues an den Klimawandel.
Sie müssen hart im Nehme sein, die zweijährigen Weinstöcke der Sorte Sauvignon Blanc: Bis 8. August werden die Weißweinstöcke am Zentrum für Extremklima-Simulation in Bozen in einem Großexperiment auf Herz und Nieren, pardon Sauerstoff und Wasserdampf (siehe Stichtwort "Weinreben im Stress" unten) geprüft.
Gemeinsam mit ihren Projektpartnern – dem Versuchszentrum Laimburg, der Eurac Research und der Freien Universität Bozen – wollten insgesamt 14 Wissenschafter unter anderem bei dieser Weißwein-Rebsorte klären, wann diese an ihr physiologisches Limit gerät und was dies für das Endprodukt, den Wein, bedeutet.
Plus 2,2 Grad
Im Zuge des Großexperimentes simuliert das Team künftige, klimatische Bedingungen. Der Grund: Seit den 1970er Jahren hat in dieser Region die Temperatur im Sommer um 2,2 Grad Celsius zugenommen. Um bis zu drei Grad Celsius ist im selben Zeitraum in Südtirol die Sommertemperatur in niedrigeren Höhenlagen angestiegen.
„Das sind genau jene Gebiete, die überwiegend landwirtschaftlich, auch für den Weinbau, genutzt werden. Hinzu kommt, dass es im Jahr 2100, also in knapp 80 Jahren, laut Prognosen im Sommer um bis zu 5,4 Grad Celsius wärmer sein könnte“, sagt Projektleiter Georg Wohlfahrt vom Institut für Ökologie der Universität Innsbruck.
Bisher ist nach Angaben des Forschungsteams bekannt, dass sich erhöhte Temperaturen auf Farbe und Struktur von Rotweinen sowie auf den Säuregehalt von Weißweinen negativ auswirken. Die Ergebnisse des Großexperimentes sollen laut den Forschern auch erste Daten für mögliche Anpassungsstrategien des Weinbaues an den Klimawandel liefern. Etwa eine andere Gestaltung des Weinberges.
Vier Klimakammern
Das Experiment läuft in vier separaten Klimakammern. In zweien davon werden die mittleren Umweltbedingungen, wie sie in den vergangenen 30 Jahren im Juli an der Wetterstation Laimburg vorherrschten, nachgestellt. In den beiden anderen Klimakammern simuliert das Team eine Hitzewelle und damit künftige Klimaszenarien.
In jeder der Klimakammern gibt es ausreichend bewässerte Weinreben und solche, die nicht bewässert werden. Dieses Design ermöglicht den Forschern, die Auswirkungen von Hitze- und Trockenstress separat sowie kombiniert zu untersuchen.
Gemessen wird der Gasaustausch der Weinreben, also die Aufnahme von Kohlenstoffdioxid sowie die Abgabe von Wasserdampf (Transpiration). Anders als in der Natur können die Wissenschafter im Experiment die Faktoren Temperatur und Wasserverfügbarkeit separat variieren und deren Wechselwirkungen besser verstehen.
Beim Klimaexperiment in Bozen messen die Forscher mithilfe der „Chlorophyllfluoreszenz“ den Stresszustand der Weinreben. Sonnenlicht, das von Blättern absorbiert wird, kann für die Photosynthese verwendet, in Wärme umgewandelt oder als Fluoreszenzlicht wieder abgegeben werden. Wird die Photosynthese durch Stress beeinträchtigt, dann schlägt sich das in Veränderungen der Fluoreszenz sowie der Wärmeabgabe nieder und auch das ist exakt messbar.
- Hungern, um nicht zu verdursten: Gase wie Kohlenstoffdioxid, Sauerstoff und Wasserdampf tauschen Pflanzen mit ihrer Umwelt über Spaltöffnungen in ihren Blättern, den sogenannten „Stomata“ aus. Wenn es wärmer und damit trockener wird, geraten auch Weinreben in ein Dilemma. Einfach ausgedrückt: Sie müssen hungern, um nicht zu verdursten. Der Grund: Um Kohlenstoffdioxid für die Photosynthese aufzunehmen, müssen sie ihre Stomata möglichst weit offenhalten. Durch ihre weit geöffneten Spaltöffnungen verlieren sie jedoch gleichzeitig Wasser in Form von Wasserdampf.
- Weniger Zucker: Wenn es länger trocken ist, schließen Weinreben – wie Pflanzen im Allgemeinen – diese Spaltöffnungen, um möglichst wenig Wasser zu verlieren. Sie können dann aber nicht mehr genug Zucker herstellen, um weiter zu wachsen.
- Hitzestress: Zudem ist die Verdunstung ein wichtiger Kühlmechanismus. Dieser geht aber verloren, wenn Pflanzen wegen Bodentrockenheit ihre Spaltöffnungen schließen müssen. Die Blatttemperatur steigt dadurch sogar noch an und der Hitzestress verstärkt sich.
Weiters will das Team bei einem Feldversuch in einem Weinberg bei Plantaditsch die Auswirkungen von Bodentrockenheit auf Weinreben unter die Lupe nehmen.
Abgeschlossen wird dieses Experiment mit einer Blindverkostung nach der Weinlese im Herbst. Eine kleine Menge Weißwein aus dem Feldversuch wird dazu ausgebaut (Mikrovinifikation) und blind verkostet. „Wir sind gespannt, ob wir jenen Wein, der von den gestressten Reben aus dem Feldversuch stammt, unter seinen nicht gestressten Kollegen detektieren können“, sagt Wohlfahrt.