تاريخ وتطور مؤشر وينكلر
بدأ العمل على تطوير مؤشر وينكلر في أوائل الأربعينيات من القرن العشرين، في فترة شهدت اهتمامًا متزايدًا بعلم المناخ الزراعي وتأثيره على الزراعة. أدرك البروفيسور وينكلر وزملاؤه الحاجة إلى طريقة موحدة لتقييم مناخات زراعة العنب، والتي يمكن استخدامها لمقارنة المناطق المختلفة وتحديد أنواع العنب التي من المرجح أن تزدهر في كل منها. قبل تطوير هذا المؤشر، كانت التقييمات تعتمد بشكل كبير على التقديرات النوعية والخبرة المحلية.
ركزت الدراسة الأولية على تجميع بيانات درجة الحرارة من عدة مواقع في ولاية كاليفورنيا، وربطها بنجاح أنواع مختلفة من العنب. تم تحديد عتبة درجة الحرارة الأساسية عند 10 درجات مئوية (50 درجة فهرنهايت)، والتي تعتبر الحد الأدنى اللازم لنمو الكرمة. بناءً على ذلك، تم حساب “درجات حرارة التجميع” (Growing Degree Days – GDD) لكل موقع خلال موسم النمو، والذي يمتد عادةً من 1 أبريل إلى 31 أكتوبر في نصف الكرة الشمالي. تعكس قيمة GDD الإجمالية كمية الحرارة المتاحة للنباتات خلال تلك الفترة.
أصدر وينكلر وزملاؤه لاحقًا نظام تصنيف يعتمد على قيم GDD، يحدد الفئات المناخية المختلفة. قدم هذا التصنيف إطارًا قيمًا لمربي الكروم والباحثين لتحديد المناطق الأكثر ملاءمة لزراعة أصناف معينة من العنب. وقد ساهم في فهم أفضل للعلاقة بين المناخ وإنتاج العنب.
حساب مؤشر وينكلر
يعتمد حساب مؤشر وينكلر على عدة خطوات رئيسية:
- تحديد فترة النمو: يتم تحديد فترة النمو المناسبة للمنطقة الجغرافية المعنية. في نصف الكرة الشمالي، تبدأ هذه الفترة عادةً في 1 أبريل وتنتهي في 31 أكتوبر.
- جمع بيانات درجة الحرارة: يتم جمع بيانات درجة الحرارة اليومية من محطات الأرصاد الجوية القريبة أو من مصادر موثوقة أخرى.
- حساب درجات الحرارة اليومية: بالنسبة لكل يوم، يتم حساب درجة الحرارة اليومية عن طريق أخذ متوسط درجة الحرارة القصوى والحد الأدنى.
- حساب درجات حرارة التجميع: إذا كانت درجة الحرارة اليومية أعلى من 10 درجات مئوية (50 درجة فهرنهايت)، يتم طرح 10 درجات مئوية من درجة الحرارة اليومية (أو 50 درجة فهرنهايت). إذا كانت درجة الحرارة اليومية أقل من 10 درجات مئوية، يتم اعتبارها 0.
- تجميع درجات حرارة التجميع: يتم جمع قيم درجات حرارة التجميع اليومية على مدار فترة النمو للحصول على إجمالي درجات حرارة التجميع (GDD).
الصيغة الرياضية المستخدمة لحساب GDD ليوم واحد هي:
GDD = ( (T_max + T_min) / 2 ) – T_base
حيث:
- T_max هي درجة الحرارة القصوى اليومية.
- T_min هي درجة الحرارة الدنيا اليومية.
- T_base هي درجة الحرارة الأساسية (10 درجات مئوية أو 50 درجة فهرنهايت).
ثم يتم جمع قيم GDD اليومية للحصول على GDD الكلي للموسم.
تصنيف مناطق وينكلر
بمجرد حساب إجمالي درجات حرارة التجميع (GDD)، يمكن تصنيف المنطقة ضمن نطاق معين بناءً على نظام تصنيف وينكلر. يحدد هذا التصنيف الفئات المناخية المختلفة، والتي ترتبط بأنواع العنب المختلفة التي من المرجح أن تزدهر في كل منطقة. فيما يلي نظام التصنيف الأصلي لوينكلر:
- المنطقة الأولى (GDD < 1390): مناطق باردة جدًا، مناسبة لأصناف العنب المبكرة جدًا مثل ‘Gewürztraminer’ و ‘Riesling’.
- المنطقة الثانية (GDD 1390-1690): مناطق باردة، مناسبة لأصناف العنب المبكرة مثل ‘Chardonnay’ و ‘Pinot Noir’.
- المنطقة الثالثة (GDD 1690-1950): مناطق معتدلة، مناسبة لأصناف العنب المتوسطة مثل ‘Merlot’ و ‘Sauvignon Blanc’.
- المنطقة الرابعة (GDD 1950-2220): مناطق دافئة، مناسبة لأصناف العنب المتأخرة مثل ‘Cabernet Sauvignon’ و ‘Zinfandel’.
- المنطقة الخامسة (GDD > 2220): مناطق حارة جدًا، مناسبة لأصناف العنب المتأخرة جدًا.
من المهم ملاحظة أن هذا التصنيف هو دليل عام، وقد تختلف الظروف المحلية وخصائص التربة والتقنيات الزراعية المستخدمة. ومع ذلك، يوفر إطارًا قيمًا لفهم العلاقة بين المناخ وأنواع العنب.
استخدامات مؤشر وينكلر
لمؤشر وينكلر استخدامات متعددة في صناعة النبيذ:
- اختيار أنواع العنب: يساعد المؤشر في اختيار أنواع العنب المناسبة للمناطق المختلفة، مما يزيد من فرص النجاح في الزراعة.
- تخطيط مزارع الكروم: يساعد في تخطيط مزارع الكروم من خلال تحديد أفضل المواقع لكل نوع من أنواع العنب.
- إدارة مزارع الكروم: يساعد في إدارة مزارع الكروم من خلال توفير معلومات حول توقيت العمليات الزراعية مثل التقليم والحصاد.
- التنبؤ بجودة العنب: يمكن استخدامه للتنبؤ بجودة العنب المحتملة بناءً على الظروف المناخية.
- مقارنة المناطق: يسمح بمقارنة المناخات المختلفة لزراعة العنب، مما يسهل على المنتجين اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن التوسع أو الاستثمار.
بالإضافة إلى ذلك، يُستخدم المؤشر في الأبحاث المتعلقة بتأثير تغير المناخ على زراعة العنب. من خلال تحليل التغيرات في قيم GDD على مر السنين، يمكن للباحثين تحديد كيفية تأثير ارتفاع درجات الحرارة على إنتاج العنب والبحث عن استراتيجيات للتكيف مع هذه التغيرات.
محدودية مؤشر وينكلر
على الرغم من فائدته، فإن لمؤشر وينكلر بعض القيود:
- الاعتماد على درجة الحرارة: يعتمد المؤشر بشكل أساسي على درجة الحرارة، ويتجاهل عوامل مهمة أخرى تؤثر على نمو العنب، مثل هطول الأمطار والرطوبة وأشعة الشمس والرياح.
- عدم مراعاة التأثيرات المحلية: قد لا يعكس المؤشر بشكل دقيق الظروف الدقيقة في مواقع معينة داخل منطقة ما، بسبب الاختلافات في التضاريس أو القرب من المسطحات المائية.
- عدم تحديثه بشكل كامل: نظام التصنيف الأصلي لم يتم تحديثه ليشمل جميع أنواع العنب الحديثة أو التكيف مع التغيرات المناخية.
- الدقة: يعتمد على دقة بيانات درجة الحرارة المستخدمة، والتي قد تختلف حسب موقع محطة الأرصاد الجوية.
من أجل التغلب على هذه القيود، غالبًا ما يتم استخدام مؤشر وينكلر مع أدوات تحليل مناخية أخرى، ومع الأخذ في الاعتبار الخبرة المحلية والمعرفة المتعمقة بأنواع العنب.
تعديلات على مؤشر وينكلر
مع مرور الوقت، تم اقتراح بعض التعديلات على مؤشر وينكلر لتحسين دقته وشموليته:
- مؤشر هيت سامري (Heat Summation Index): يستخدم عتبة درجة حرارة أساسية مختلفة.
- مؤشرات أخرى: تتضمن عوامل إضافية مثل هطول الأمطار والرطوبة.
- استخدام النماذج المناخية: دمج مؤشر وينكلر مع النماذج المناخية لتوقع التأثيرات المستقبلية لتغير المناخ.
تهدف هذه التعديلات إلى توفير تقييم أكثر دقة لملائمة المناخ لزراعة العنب، مع مراعاة التحديات الجديدة التي تواجه صناعة النبيذ.
تأثير تغير المناخ
يشكل تغير المناخ تحديًا كبيرًا لصناعة النبيذ في جميع أنحاء العالم. أدت الزيادة في درجات الحرارة إلى تغيير مواعيد نضوج العنب، وزيادة تركيز السكر في الثمار، وتقليل الحموضة. يمكن أن يؤدي هذا إلى تغييرات في نكهة النبيذ وجودته. لذلك، أصبح فهم تأثير تغير المناخ على المناخات الزراعية أمرًا بالغ الأهمية. يستخدم مؤشر وينكلر في هذا السياق لتحليل التغيرات في درجات حرارة التجميع وتقييم كيفية تأثيرها على مناطق زراعة العنب. تساعد هذه التحليلات على تطوير استراتيجيات للتكيف، مثل اختيار أنواع العنب الأكثر قدرة على تحمل الحرارة، وتغيير ممارسات إدارة مزارع الكروم.
تسعى صناعة النبيذ إلى تبني ممارسات مستدامة للحد من تأثيرها على البيئة. يمكن أن يساعد استخدام مؤشر وينكلر في تصميم هذه الممارسات، مثل تحسين استخدام المياه، وتقليل استخدام المبيدات الحشرية، وزراعة أصناف العنب التي تتطلب كميات أقل من المدخلات.
أهمية مؤشر وينكلر في العصر الحديث
لا يزال مؤشر وينكلر أداة مهمة في صناعة النبيذ في العصر الحديث. فهو يوفر إطارًا عمليًا وبسيطًا لتقييم مناخات زراعة العنب، ويساعد في اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن اختيار أنواع العنب، وتخطيط مزارع الكروم، وإدارة العمليات الزراعية. علاوة على ذلك، يلعب المؤشر دورًا حيويًا في فهم تأثير تغير المناخ على صناعة النبيذ، ويساعد على تطوير استراتيجيات للتكيف مع التغيرات المناخية المستقبلية. على الرغم من بعض القيود، يظل مؤشر وينكلر أداة قيّمة لمربي الكروم والباحثين وصناع النبيذ في جميع أنحاء العالم.
خاتمة
مؤشر وينكلر هو أداة أساسية لتقييم مناخات زراعة العنب، مما يسمح للمنتجين باختيار أصناف العنب المناسبة لمناطقهم وتحسين ممارساتهم الزراعية. يعتمد المؤشر على حساب درجات حرارة التجميع خلال موسم النمو، مما يوفر مقياسًا كميًا لمدى ملاءمة المناخ لزراعة العنب. على الرغم من وجود بعض القيود، لا يزال مؤشر وينكلر أداة مفيدة في صناعة النبيذ، خاصة في ظل التحديات التي يفرضها تغير المناخ. من خلال فهم هذا المؤشر واستخدامه بشكل فعال، يمكن لصناع النبيذ تحسين جودة منتجاتهم والمساهمة في استدامة صناعة النبيذ على المدى الطويل.
المراجع
- Winkler, A. J., et al. (1974). General Viticulture. University of California Press.
- Wikipedia contributors. (2024, May 16). Growing degree-day. In Wikipedia.
- The Australian Wine Research Institute. Climate and Viticulture.
- Pennsylvania State University. Wine Grape Climate Classification.
“`