葡萄园里天气炎热，我浑身沾满了灰尘、汗水和葡萄的粘稠汁液，这些葡萄是我为了研究光照和温度如何影响葡萄生物化学而采集的。突然，我看到了一些让我停下脚步的东西。在加利福尼亚州著名的索诺玛山谷卡内罗斯这片 6.5 英亩的土地的一个角落里，一排排整齐的黑皮诺葡萄树中，夹杂着几株异样的藤蔓。我曾研究过葡萄品种鉴定学的神秘艺术——通过叶子和葡萄串的形状来识别葡萄藤的做法，这是我在葡萄栽培学研究生培训的一部分——所以我根据所学知识猜测它们是什么：赤霞珠、小维多、西拉和马尔贝克等红色品种，以及长相思白葡萄品种。
下次我见到内德·希尔时，我问了他关于那些奇怪的藤蔓。内德·希尔是我在附近的纳帕高中认识的老朋友，现在管理着该地区一些最好的葡萄园，包括这个葡萄园。“那是我正在做的一个实验，”他说。“我们这里的气候已经相当温暖，不太适合种植黑皮诺了。现在价格不错，所以我不想做任何改变。但很快我们可能会更适合种植其他品种，所以我正在尝试一些更适合温暖气候的品种。”
在卡内罗斯种植赤霞珠？这听起来简直是异端邪说。纳帕谷上游以赤霞珠闻名，但在这里，索诺玛谷和纳帕谷在此变宽并汇合，与旧金山湾交汇，这里是较凉爽的黑皮诺产区。该地区温和的白天、凉爽的夜晚、清新的海风和粘土土壤孕育出带有新鲜红草莓和豆蔻、肉桂等香料风味的黑皮诺。这是我故乡的味道，这种独特的印记使这里的葡萄酒独一无二且 ценным。
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然而，如果气温持续上升，这些黑皮诺葡萄酿造的葡萄酒将不再一样。种植者可能确实不得不改种西拉甚至赤霞珠，但这样做可能会结束卡内罗斯的传统，甚至可能损害销量。也许我的朋友可以将他的业务进一步向北迁移，寻找更凉爽的气候，但不同产地的黑皮诺葡萄会受到当地土壤、湿度和降雨量的影响；它们不会具有卡内罗斯黑皮诺的风味。或者我的朋友可以应用新兴的专业知识，尝试调整他的种植技术，以 сохранять 这种标志性风味，这是一项棘手的任务。
气候变化开始影响人们对世界各地不同葡萄酒所期望的独特风味——您已经了解并信任您最喜爱的红葡萄酒和白葡萄酒的体验。因此，葡萄种植者和酿酒师开始就如何应对做出一些艰难而有趣的决定。他们是否能够充分适应，以确保卡内罗斯黑皮诺保留卡内罗斯黑皮诺的风味，或者法国勃艮第葡萄酒保留法国勃艮第葡萄酒的风味，以及历史悠久的葡萄酒产区是否会衰落，新的产区是否会兴起，这将取决于气候变化的速率和创新的速率。
伟大的葡萄酒是种出来的，而不是酿出来的
当谈到小麦、玉米和水稻等主要农作物时，科学家们担心气温上升对产量的影响。对于葡萄来说，气温并不会威胁到产量，而是威胁到葡萄本身的质量。
温暖地区的某些葡萄园确实在寻求低成本、高产量。例如，在加利福尼亚州的中央山谷，弗雷斯诺的种植者目标是每英亩约 12 吨的产量。2013 年，他们以平均每吨 340 美元的价格出售这些葡萄，这些葡萄最终大多被用于价格低于 7 美元的瓶装葡萄酒中。
更浪漫的葡萄种植方式发生在加利福尼亚海岸线附近较凉爽的边缘地带。在弗雷斯诺以北仅 200 英里的纳帕谷，熟练的工人们手工种植葡萄，在整个生长季节，每株葡萄藤最多要接触十几次。工人们在冬季通过修剪葡萄藤来有意限制产量，使每个枝条只结出几串葡萄，然后在夏季再次例行通过，剪掉任何不理想的葡萄串。
目的是用质量来弥补数量上的损失——即葡萄藤将集中资源，将更深沉、更复杂的风味和香气注入到这几串葡萄中。目标是每英亩生产约四吨葡萄，2013 年的售价为每吨 3,680 美元。与弗雷斯诺相比，精心的葡萄园管理无疑为价格上涨 10 倍做出了贡献，但大部分溢价与气候有关——年平均气温看似细微的差异（仅凉爽 4.5 华氏度）却产生了巨大的影响。正如一位种植者告诉我的那样，“即使是天才也无法在弗雷斯诺种植出优质的黑皮诺。那里太热了。”
“太热”是一个问题，因为所有植物都受温度 регулирования。酿酒葡萄尤其敏感。葡萄酒深受其生长环境的影响，以至于法语中有一个词来形容它：风土。葡萄酒，就像咖啡和其他具有地域特色的产品一样，反映了其产地。葡萄藤通过光合作用制造糖分，然后修饰和重组这种单一的起始成分，产生无数种化合物，这些化合物最终可能在您的酒杯中闻起来像覆盆子或新鲜的草。温度、湿度、光照和土壤本身都会改变葡萄藤协调这种芭蕾舞的方式。葡萄酒 80% 以上是水，通常含有 12% 到 15% 的酒精，剩下的只有约 5% 是其他物质。正是这小部分其他元素创造了当地葡萄酒的独特风味，而气候变化正使这种风味面临风险。
虽然酿酒需要高超的技艺，但几乎所有我采访过的葡萄酒酿造商都承认，在葡萄被运送到酒庄时，葡萄酒的大部分潜在品质就已经确定了。我为了研究该行业如何应对环境挑战而采访了他们。一些潜在的风味来自酿酒过程，例如发酵中使用的酵母或在橡木桶中陈酿，但正如一位著名的酿酒师告诉我的那样，“如果葡萄园里的一切都做得正确，我的工作就是不要搞砸它。”伟大的葡萄酒是种出来的，而不是酿出来的。
不同的气候，不同的风味
气候对葡萄的生长影响很大。葡萄酒种植者从三个层面考虑气候：卡内罗斯或勃艮第等地区的大气候；葡萄园地块的中气候；以及叶冠内葡萄串的微气候。
大气候受广泛的地理力量影响，这些力量决定了生长季节以及温度和降雨模式。温度主要决定了在特定地点可以 оптимально 种植数千种酿酒葡萄中的哪些品种，从适合德国短暂生长季节和凉爽气候的清爽白葡萄酒，到可以在西班牙漫长、炎热、干燥的夏季保持风味的浓郁红葡萄酒。温度控制着葡萄藤在冬季休眠后于春季醒来的时间，并推动生长和成熟过程。随着全球气温升高，英国南部等新兴地区越来越适合葡萄种植，而澳大利亚部分地区等一些温暖的葡萄酒产区正面临高温和 регулярных 干旱的困扰，这些因素导致产量不稳定、酒精含量过高和风味不平衡。
一个地区的降雨量和时间变化会以各种方式改变葡萄的质量，过度的湿度会加速真菌腐烂。干旱会严重损害植物。包括加利福尼亚在内的许多新世界葡萄酒产区都 широко орошают，但我与斯坦福大学同事领导的团队进行的研究表明，即使在灌溉地区，自然降水也会影响产量。
葡萄园的中气候如何影响您杯中的味道不太明显，但它始于葡萄中糖和酸的平衡，这些成分构成了葡萄酒味道的基础。水果通过成熟积累糖分，成熟过程直接受温度控制。成熟的酿酒葡萄含糖量特别高，约占重量的四分之一——是香甜多汁的桃子的两倍。热量以可预测的速度增加糖分，通常在成熟过程中每周增加一个或两个百分点。糖分在发酵过程中转化为酒精，因此含糖量较高的葡萄意味着酒精含量较高的葡萄酒。在过去的几十年里，气温上升影响了全球范围内酒精含量较高的葡萄酒的趋势。较高的酒精含量通常被 воспринимается 为“辛辣”和更苦涩，并且会压倒或改变对更微妙风味的感知。
酸是糖分的阴。未成熟的葡萄中含有大量酸，随着葡萄成熟，酸会部分分解。葡萄酒中的酸味提供了一种清爽的味道。较凉爽的葡萄酒产区种植了一些可以在较短的生长季节内 быстро созревать 且仍具有令人愉悦的酸度水平（不会太高）的品种。随着气温升高，德国雷司令等凉爽气候葡萄酒可能会变得不那么清爽，因为酸的清脆味道会随着热量而消失。
酿酒师长期以来一直在研究糖和酸，但近年来，他们开始更多地了解葡萄酒中不太常见的元素对于我们的饮用体验有多么重要。例如，酚类化合物对葡萄酒的颜色很重要。在我们啜饮葡萄酒之前，我们会先在酒杯中看到它，它的颜色不可避免地会影响我们的整体感知。在一项测试中，即使是经验丰富的品酒师也使用红葡萄酒的特征来描述一种染成红色的白葡萄酒的味道。经典（旧世界）酿酒葡萄的汁液没有色素；葡萄酒的颜色来自果皮中称为花青素的酚类化合物。这些化合物广泛存在于自然界中；它们使蓝莓变蓝，茄子变紫。当葡萄在收获后被压碎时，红色品种会在发酵的几周内与果皮保持接触，以将颜色转移到汁液中。白葡萄酒葡萄最初的酚类化合物浓度较低，通常会立即从果皮中压榨出来。
葡萄中的酚类物质是由阳光照射引起的，但来自温暖气候的葡萄酒通常 цвет менее желательным。研究表明，平均温度的变化并非全部重要；然而，超过某些限度的升高可能会导致非线性后果，从而减少花青素。
葡萄园的微气候也会影响单宁，单宁赋予葡萄酒质感（如“有嚼劲”或“柔顺”）。单宁是另一种酚类化合物，其名称来源于古代用于鞣制皮革的用途。单宁非常 неприятны на вкус，以至于它们可以保护水果在成熟之前不被动物或害虫吃掉。在您的口中，它们与唾液中的蛋白质结合，使您的舌头和牙龈干燥，这种感觉会影响您对葡萄酒风味的感知。它们也带有苦味。良好的单宁 баланс 有助于葡萄酒搭配食物；单宁可以 физически 清洁您的味蕾，去除味觉感受器上的脂肪，这样您就可以更充分地品尝每一口食物。过度的温暖或光照会减少单宁，导致葡萄酒的 баланс 性可能较差。
为香气而成熟
此时，我们已经深入到构成葡萄酒独特个性的微量化合物。这些微量成分至关重要，尤其是对于气味而言。当我们品尝葡萄酒时，我们通常会先摇晃它并闻香气。摇晃使葡萄酒中的化合物挥发，从而与我们鼻子中的感受器结合，向我们的大脑发送信号，大脑将这些信号 интерпретирует 为风味——多种感官输入的整合。我们通常 воспринимаем 为味道的大部分是由我们精致的嗅觉提供的。这就是为什么当您感冒时食物似乎如此平淡的原因；您堵塞的鼻子不允许香气化合物从口腔后部到达您的鼻子。尝试在堵住鼻子的情况下吃一块去皮的硬苹果和生土豆；令人惊讶的是，很难区分两者的区别。葡萄酒品尝最好被称为葡萄酒闻香，尽管这听起来不太吸引人。
酿酒师和研究人员仍在 разработке 对微量风味和香气化合物的更好见解，这些化合物可能以多种方式产生。在葡萄中发现的这些化合物通常在成熟后期积累，我们知道它们的形成对当时的温度很敏感。这种所谓的风味成熟可能以不同于传统上决定收获决策的可预测的糖成熟速率发生。许多酿酒师不再根据葡萄达到给定的糖含量来采摘葡萄，而是根据在田间品尝葡萄来做出收获决策，寻找他们认为可以转化为优质葡萄酒的风味。这些风味通常沿着一个连续统发展，从尝起来像绿色水果和蔬菜到像覆盆子这样的红色水果，像黑莓这样的黑色水果，最后到像葡萄干这样的果酱味水果。
在某些地区，这种策略导致了一种趋势，即更长的“挂果时间”——让水果在葡萄藤上停留更长时间，以获得更好的风味成熟度。一些种植者可能不喜欢这种方法，因为葡萄会失水，这可能意味着重量减轻和收入减少。更长的挂果时间也会增加葡萄中的糖含量，这可能会迫使酿酒师稍后在果汁中加水，以最终获得合适的酒精含量。
研究人员正试图更好地理解葡萄酒中 1,000 多种香气化合物对风味感知的影响。这很难预测，因为某些化合物的浓度非常低，而且不同的人对它们的敏感度可能相差数百或数千倍。例如，200 多种化合物可能有助于草莓气味，而您触发“草莓”的阈值可能与我的不同。（所以不要担心您在品尝葡萄酒时不会得到“正确”答案——根本没有正确答案！）
有时，一种“影响”化合物是某种特征气味背后的主要力量，了解其对我们感官的影响可以帮助种植者酿造出更好的产品。在 20 世纪 80 年代，加州大学戴维斯分校的希尔德加德·海曼跟随直觉，发现一种名为甲氧基吡嗪的化合物（它导致赤霞珠中产生令人反感的青椒香气）会被光破坏。种植者改变了他们的棚架种植方式，以减少水果上的阴影，加州赤霞珠的品质得到了 значительно улучшилось。克劳迪娅·伍德及其在澳大利亚、智利和德国的同事最近进行的一项调查确定了一种单一化合物 rotundone，它是西拉中令人 желательным 黑胡椒香气的来源，其他研究表明，rotundone 的积累在较凉爽的地点和较凉爽的年份可能更高。
种植者反击
了解所有影响葡萄酒风味的因素有助于种植者评估应对气候变化的可能措施。最 драматичным 的行动将是在地区之间迁移，例如从加利福尼亚州迁移到俄勒冈州，或者 не столь драматично，在一个地区内迁移，可能从较温暖的山谷迁移到较凉爽的山坡。一些研究评估了这些选择，但它们主要基于预测的温度变化，而没有考虑到其他重要的环境因素。大众媒体上基于这些有限分析的文章甚至宣称某些葡萄酒产区处于风险之中，预计葡萄产量和质量会下降。
一些复杂的因素使得简单的迁移概念在实践中变得困难。高品质葡萄酒需要提供正确营养和供水的适宜土壤，而这些土壤可能在新地点不存在。合适的、未开发的土地甚至可能不可用。迁移整个行业及其基础设施既困难又昂贵；新的葡萄园需要五到六年才能产生全部产量，可能需要 20 年才能盈利。许多种植者还对世代耕种的土地怀有强烈的归属感，他们可能不想失去这种归属感。消费者也可能对那个地方有强烈的依恋。变得足够温暖以种植葡萄酒的新产区将需要时间来 развивать 文化知识，以解决种植生产性地点、管理害虫和疾病以及 развивать 买家赞赏的地区风格和特征所面临的特殊挑战。
选择或培育不同的葡萄藤以适应不断变化的环境条件又如何呢？一种旧世界葡萄品种Vitis vinifera 几乎占了用于酿造大多数人所称葡萄酒的所有葡萄，但它有数千个品系，称为品种。种植者已经为特定环境中的理想品质选择了品种，就像人们选择狗的品种来在艾迪塔罗德拉雪橇或装进帕丽斯·希尔顿的手提包一样。
但 просто взять 一种在一个地方具有良好特性的葡萄，并在其他地方种植它，通常不会提供同样美味的风味。例如，来自法国第戎的黑皮诺葡萄的克隆——来自单株母株的基因相同的扦插——经过选择，可以在凉爽的勃艮第快速成熟并生产出高品质的葡萄酒，并在那里获得了生产优质葡萄酒的声誉。它们现在已广泛种植在较温暖的加利福尼亚州，但在不同的环境中更快成熟，它们并不总是能产生相同的珍贵风味。在新兴的温暖地区种植来自西班牙等温暖地区的品种可能会生产出美味的葡萄酒，但这种反复试验可能需要很多年。
培育更能承受气温升高的新品种是某些主要粮食作物积极研究的领域，但它对酿酒葡萄的潜力有限。育种可能需要十年或更长时间，但主要的限制是文化方面的。例如，法国原产地命名法规定，只有某些品种才能在某些地点种植，如果它们要带有该地区的受保护标签，例如波尔多（尽管最近培育出的一个新品种玛瑟兰，是赤霞珠和歌海娜的杂交品种，在 20 世纪 90 年代在罗讷河谷法定产区成功合法化）。在世界范围内，消费者通常对他们最喜欢的品种根深蒂固，新品种可能很难打入市场。
在现有的葡萄园内，种植者可以尝试通过种植决策来应对气候变化。例如，他们可以改变植物行方向或葡萄藤生长时的训练方式，以及棚架支撑葡萄藤的方式，以便随着温度升高提供更多的阴影。或者种植者可以将现有的砧木嫁接到更耐热的新果实品种上。然而，这些重大决策通常在葡萄园漫长生命周期的开始时做出一次。
不那么 драматичные 的决定仍然可能具有巨大的适应潜力。种植者无法控制其地区大气候中的气温，他们控制中气候葡萄园规模温度的选择也有限，例如架空喷淋器或遮阳布。但他们可以使用叶子的数量和位置来冷却成熟葡萄的微气候，使其更好地 сохранять 风味和香气化合物。
例如，在加利福尼亚州卡内罗斯周围的葡萄园中，我的测量结果显示，悬挂在 500 多株黑皮诺葡萄藤上的葡萄接受了非常高的阳光照射（是之前报告水平的三倍以上）。所有枝条和叶子都通过牵引线牢固地固定在葡萄串上方，以提供更多的空气流通，从而减少疾病。在与斯坦福大学和加州大学戴维斯分校的同事进行的分析中，我们表明，光照每增加 1%， желательные 单宁和花青素就会减少 2% 以上。放松垂直棚架种植方式，让水果获得更多的阴影，可能有助于 сохранять 这些化合物，当然，还可以冷却水果。
虽然葡萄酒的大部分风味来自葡萄，但酿酒师可以在加工阶段采取措施，努力 сохранить 当地葡萄酒的味道。如果酸味随着地区变暖而流失得太快，他们可以在酒庄中添加酸。如果葡萄积累了过多的糖分，这些糖分会发酵成高酒精含量，从而掩盖更细腻的风味，他们可以使用反渗透或其他技术来去除多余的酒精。然而，这些选择是相当粗糙的工具；它们不能完全纠正源自葡萄园的风味。
从土地中诱导出最佳风味是一项需要多年辛勤工作的工艺。一些行业专家认为，纳帕和索诺玛等新世界产区仍在寻找其最佳风土。杰森·凯斯纳几年前在担任纳帕-卡内罗斯优质葡萄园经理时告诉我，该地区最优秀的葡萄园可能还需要几代人才能出现。他说，种植一个葡萄园需要一代人的时间，“然后需要你的孩子们来弄清楚如何以不同的方式种植它，再需要他们的孩子们才能真正把它调整好。这就是为什么法国拥有如此令人难以置信的葡萄园；只是他们有更多的时间学习。”然而，由于优质葡萄对气候如此敏感，如果气候即使发生轻微变化，那么几代人磨练出来的当地知识和技能也可能变得不太相关，即使在熟悉的地区也是如此。
改变地点
即使纳帕赤霞珠和卡内罗斯黑皮诺相对年轻，它们也有自己的特点和各自的爱好者。纳帕罗伯特·辛斯基葡萄园的黛比·齐格尔鲍姆诗意地告诉我：“我打开一瓶葡萄酒，闻起来就像卡内罗斯。”气候变化如果改变了这些葡萄的香气和风味，可能会损害这些地区。虽然变暖可能会改善塔斯马尼亚等一些较凉爽地区的葡萄酒种植，但变化最有可能扰乱主要葡萄酒中心，这些中心已根据当前条件调整了其产业。例如，根据我的研究，春季气温升高超过 1.8 华氏度可能会降低加利福尼亚州酿酒葡萄的产量。另一个例子：当加利福尼亚州黑皮诺葡萄的成熟度超过最佳温度阈值时，其价格会急剧下降。
正如我们所见，种植者和酿酒师有一些技术选择可以适应，但这些选择是否 всегда 足够还有待检验。应用专业知识在什么程度上会导致葡萄酒成为工业产品，而不是能展现地方独特风味的产品？最终，适应存在生物物理和经济上的限制。
最新的科学报告称，如果世界继续按照目前的化石燃料使用轨迹发展，未来几代人的全球平均气温将升高 4.7 至 8.6 华氏度。这种升幅听起来可能不算 много，但请考虑一下，这个范围的低端大致相当于今天的纳帕和弗雷斯诺之间的温差；高端相当于加利福尼亚州中央山谷的葡萄酒小镇洛迪和休斯顿之间的温差。虽然葡萄酒种植者足智多谋且富有创造力，但很难想象休斯顿会成为下一个纳帕谷。
葡萄酒是装在瓶子里的真实信息，为了我们的享受而被捕获。它让我们能够参观我们可能永远无法亲身看到的地球上的各个角落。它反映了地球上令人难以置信的环境和文化多样性，以及人类对大自然的深刻依赖，大自然为我们提供了生存所需的一切，以及许多使生活值得 проживания 的事物。今天，我们正走在从根本上破坏地球生命的道路上。除非我们很快做出重大改变，否则我家乡葡萄酒风味的丧失可能只是 не столь серьезных 的伤亡之一。