Fine-Scale Topoclimatic Patterns And Their Implications For High-Altitude Vineyards

Grethel García Bu Bucogen; Maximiliano Viale; Facundo Impagliazzo

doi:10.18172/cig.7105

Autores/as

Grethel García Bu Bucogen Instituto Argentino de Oceanografía https://orcid.org/0000-0001-6347-7381
Maximiliano Viale Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA) https://orcid.org/0000-0002-4093-4129
Facundo Impagliazzo Independent viticulturist (RAQUIS project)

DOI:

https://doi.org/10.18172/cig.7105

Palabras clave:

Topoclima, variabilidad térmica, análisis del terreno, riesgo de helada, agricultura de precisión

Resumen

Comprender la configuración espacial del clima local en áreas agrícolas de montaña es esencial para evaluar la idoneidad del territorio y las estrategias de adaptación frente al calentamiento global. Este estudio tiene como objetivo cuantificar la variabilidad térmica a pequeña escala y evaluar sus implicaciones para la gestión del viñedo de puntos específicos bajo condiciones de heladas y estrés por calor. El área de estudio es un viñedo de altitud (1430–1550 m s. n. m.), conocido como Monasterio (proyecto RAQUIS), ubicado en Gualtallary, Mendoza (Argentina). La temperatura del aire se registró cada 5–15 minutos mediante doce sensores y una estación meteorológica automática durante dos temporadas de crecimiento (octubre–marzo) y un periodo de reposo vegetativo (mayo–septiembre). Los patrones espaciales térmicos y bioclimáticos se analizaron mediante mediciones puntuales y modelización basada en regresiones en SAGA-QGIS. Los resultados muestran que las variaciones en la pendiente, la orientación y la altitud generan fuertes contrastes microclimáticos, delimitando dos zonas bioclimáticas de Winkler dentro del viñedo, que abarcan desde regímenes fríos–moderados hasta moderados. Las laderas orientadas al este, noreste y sureste presentaron mayor acumulación de calor, mientras que los sectores más bajos fueron propensos a la acumulación nocturna de aire frío y a la formación de heladas. Durante la temporada de crecimiento, las temperaturas máximas y mínimas medias difirieron hasta en 3,5°C y 2,5°C, respectivamente, revelando una marcada heterogeneidad térmica en distancias muy cortas. Este estudio pone de relieve el papel de la topografía de pequeña escala en la configuración del clima vitícola y demuestra el valor del monitoreo climático de alta resolución y del análisis espacial basado en SIG para comprender la dinámica topoclimática en entornos agrícolas de montaña. Estos resultados contribuyen tanto a la adaptación vitivinícola como a la investigación más amplia en geografía física y climatología local.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Amerine, M.A., Winkler, A.J. 1944. Composition and quality of musts and wines of California grapes. A Journal of Agricultural Science. Published by the California Agricultural Experiment Station 15, 493-673. DOI: https://doi.org/10.3733/hilg.v15n06p493

Benedicto, M., Viale, M., Salio, P. 2025. Summer convection over and around the subtropical Andes. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, e4992. http://doi.org/10.1002/qj.4992 DOI: https://doi.org/10.1002/qj.4992

Bonnardot, V., Cautenet, S., 2009. Mesoscale modeling of a complex coastal terrain in the South Western Cape using a high horizontal grid resolution for viticultural applications. Journal of Applied Meteorology and Climatology 48, 330-348. http://doi.org/10.1175/2008JAMC1710.1 DOI: https://doi.org/10.1175/2008JAMC1710.1

Bonnardot, V., Carey, V., Madelin, M., Cautenet, S., Coetzee, Z., Quénol, H. 2012. Spatial variability of night temperatures at a fine scale over the Stellenbosch wine district, South Africa. Journal International des Sciences de la Vigne et du Vin 46(1), 1-13. DOI: https://doi.org/10.20870/oeno-one.2012.46.1.1504

Bonnefoy, C., Quénol, H., Bonnardot, V., Barbeau, G., Madelin, M., Planchon, O., Neethling, E. 2012. Temporal and spatial analyses of temperature in a French wine-producing area: the Loire Valley. International Journal of Climatology 33, 1849-1862. DOI: https://doi.org/10.1002/joc.3552

Bostan, P.A., Heuvelink, G.B.M., Akyurek, S.Z. 2012. Comparison of regression and kriging techniques for mapping the average annual precipitation of Turkey. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation 19, 115-126. https://doi.org/10.1016/j.jag.2012.04.010 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jag.2012.04.010

Castillo, F.E., Castellví Sentis, F. 2001. Agrometeorología. Ediciones Mundi-Prensa, Madrid.

Chu, X., Man, R., Dang, Q.-L. 2023. Spring phenology, phenological response, and growing season length. Frontiers in Forests and Global Change 6, 1041369. https://doi.org/10.3389/ffgc.2023.1041369 DOI: https://doi.org/10.3389/ffgc.2023.1041369

Ciazela, M., Ciazela, J. 2021. Topoclimate mapping using Landsat ETM+ thermal data: Wolin Island, Poland. Remote Sensing 13, 2712. http://doi.org/10.3390/rs13142712 DOI: https://doi.org/10.3390/rs13142712

Daskalakis, I., Stavrakaki, M., Vardaka, K., Nikolaou, S., Koukoufiki, S., Giannakou, T., Bouza, D., Biniari, K. 2025. How altitude affects the phenolic potential of the grapes of cv. ‘Fokiano’ (Vitis vinifera L.) on Ikaria Island. Environments 12(9), 320. http://doi.org/10.3390/environments12090320 DOI: https://doi.org/10.3390/environments12090320

Deis, L., Martínez, L., da Costa, B.S., Vilanova, M. 2024. The influence of climatic conditions associated with altitude on the volatile composition of Cabernet Sauvignon wines from Argentina, Spain and Portugal. Horticulturae 10(8), 870. http://doi.org/10.3390/horticulturae10080870 DOI: https://doi.org/10.3390/horticulturae10080870

De Resséquier, L., Le Roux, R., Quénol, H., Van Leeuwen, C. 2016. Spatial temperature variability and distribution at local scale in Saint-Emilion and Pomerol. En: Climwine Sustainable Grape and Wine Production in the Context of Climate Change. Bordeaux, France, 10-13.

Fourment, M., Ferrer, M., González-Neves, G., Barbeau, G., Bonnardot, V., Quénol, H. 2017. Tannat grape composition responses to spatial variability of temperature in Uruguay’s coastal wine region. International Journal of Biometeorology 61, 1617-1628. http://doi.org/10.1007/s00484-017-1340-2 DOI: https://doi.org/10.1007/s00484-017-1340-2

García, D.H., Díaz, J.A. 2023. Space–time analysis of the earth's surface temperature, surface urban heat island and urban hotspot: relationships with variation of the thermal field in Andalusia (Spain). Urban Ecosyst 26, 525-546. https://doi.org/10.1007/s11252-022-01321-9 DOI: https://doi.org/10.1007/s11252-022-01321-9

Hall, A.J., Sadras, V. 2009. Whither crop physiology? En: Sadras VO, Calderini DF (Eds.), Crop Physiology Applications for Genetic Improvement and Agronomy. Elsevier, Amsterdam, Netherlands, pp. 545-570. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-374431-9.00021-9

Horvath, D.P., Anderson, J.V., Chao, W.S., Foley, M.E. 2003. Knowing when to grow: signals regulating bud dormancy. Trends in Plant Science 8, 534-540. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tplants.2003.09.013

Hu, Z., Wang, H., Dai, J., Ge, Q., Lin, S. 2022. Stronger spring phenological advance in future warming scenarios for temperate species with a lower chilling sensitivity. Frontiers in Plant Science 13, 830573. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.830573 DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2022.830573

Irimia, L.M., Patriche, C.V., Petitjean, T., Tissot, C., Santesteban, L.G., Neethling, E., Foss, C., Le Roux, R., Quénol, H. 2024. Structural and spatial shifts in the viticulture potential of main European wine regions as an effect of climate change. Horticulturae 10(4), 413. http://doi.org/10.3390/horticulturae10040413 DOI: https://doi.org/10.3390/horticulturae10040413

Jacquet, A., Morlat, R. 1997. Caractérisation de la variabilité climatique des terroirs viticoles en val de Loire. Influence du paysage et des facteurs physiques du milieu. Agronomie 17, 465-480. DOI: https://doi.org/10.1051/agro:19970904

Jones, G.V. 2012. Climate, grapes, and wine: Structure and suitability in a changing climate. Acta Horticulturae 931, 19-28. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2012.931.1 DOI: https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2012.931.1

Jones, G.V., Alves, F. 2012. Impact of climate change on wine production: a global overview and regional assessment in the Douro Valley of Portugal. International Journal of Global Warming 4(3-4), 383-406. https://doi.org/10.1504/IJGW.2012.049448 DOI: https://doi.org/10.1504/IJGW.2012.049448

Lasanta, T., Borja-Sáenz, C., Cortijo-López, M., Nadal-Romero, E., Martín, I., García-Escudero, E. 2022. Estrategias de adaptación al cambio climático en el viñedo en la cuenca mediterránea: el caso de La Rioja. Cuadernos de Investigación Geográfica 48, 133-156. https://doi.org/10.18172/cig.5062 DOI: https://doi.org/10.18172/cig.5062

Littmann, T. 2008. Topoclimate and microclimate. En: Encyclopedia of Ecology. http://doi.org/10.1007/978-3-540-75498-5_12 DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-75498-5_12

Londo, J.P., Kovaleski, A.P. 2019. Deconstructing cold hardiness: variation in supercooling ability and chilling requirements in the wild grapevine Vitis riparia. Australian Journal of Grape and Wine Research 25, 276-285. https://doi.org/10.1111/ajgw.12389 DOI: https://doi.org/10.1111/ajgw.12389

Mansourmoghaddam, M., Rousta, I., Ghafarian Malamiri, H., Sadeghnejad, M., Krzyszczak, J., Ferreira, C.S.S. 2024. Modelling and Estimating the Land Surface Temperature (LST) Using Remote Sensing and Machine Learning (Case Study: Yazd, Iran). Remote Sensing 16(3), 454. https://doi.org/10.3390/rs16030454 DOI: https://doi.org/10.3390/rs16030454

Massano, L., Fosser, G., Gaetani, M., Bois, B. 2023. Assessment of climate impact on grape productivity: a new application for bioclimatic indices in Italy. Science of the Total Environment 905, 167134. http://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.167134 DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.167134

METOS instruments, 2025. Available at: https://metos.global/es/

Neethling, E., Barbeau, G., Coulon-Leroy, C., Quénol, H. 2019. Spatial complexity and temporal dynamics in viticulture: a review of climate-driven scales. Agricultural and Forest Meteorology 276-277. http://doi.org/10.1016/j.agrformet.2019.107618 DOI: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2019.107618

Norte, F.A. 2015. Understanding and forecasting zonda wind (Andean Foehn) in Argentina: a review. Atmospheric and Climate Sciences 5(3), 163. http://doi.org/10.4236/acs.2015.53012 DOI: https://doi.org/10.4236/acs.2015.53012

OIV. 2015. Directrices de la OIV para estudiar la variabilidad climática en la vitivinicultura en el contexto del cambio climático (Resolución OIV-VITI 517-2015). Available at: https://www.oiv.int/

Orlandini, S., Marta, A.D., Mancini, M. 2006. The agroclimatic analysis at farm scale. Meteorological Applications 13, 87-93. https://doi.org/10.1017/S1350482706002593 DOI: https://doi.org/10.1017/S1350482706002593

Prohaska, F. 1976. The climate of Argentina, Paraguay and Uruguay. En: Schwerdtfeger W (Ed.), Climate of Central and South America. Elsevier Scientific Publishing Company, pp. 13-112.

Raillani, B., Mezrhab, A., Amraqui, S., Amine Moussaoui, M., Mezrhab, A. 2022. Regression-based spatial GIS analysis for an accurate assessment of renewable energy potential. Energy for Sustainable Development 69, 118-133. https://doi.org/10.1016/j.esd.2022.06.003 DOI: https://doi.org/10.1016/j.esd.2022.06.003

Servicio Meteorológico Nacional. 2024. https://www.argentina.gob.ar/smn

Stel, L., Aranda, N.G., Haldbrandt, G., Sanchez, G. 2019. Criterios generales sobre la selección de sitios de medición, instrumental, e instalación de estaciones automáticas meteorológicas. Nota Técnica SMN, 2019-52.

Tonietto, J., Carbonneau, A. 2004. A multicriteria climatic classification system for grape-growing regions worldwide. Agricultural and Forest Meteorology 124(1-2), 81-97. http://doi.org/10.1016/j.agrformet.2003.06.001 DOI: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2003.06.001

van Leeuwen, C., Destrac-Irvine, A., Dubernet, M., Duchêne, E., Gowdy, M., Marguerit, E., Pieri, P., Parker, A., de Rességuier, L., Ollat, N. 2019. An update on the impact of climate change in viticulture and potential adaptations. Agronomy 9(9), 514. http://doi.org/10.3390/agronomy9090514 DOI: https://doi.org/10.3390/agronomy9090514

Viale, M., Bianchi, E., Cara, L., Ruiz, L.E., Villalba, R., Pitte, P., Masiokas, M., Rivera, J., Zalazar, L. 2019. Contrasting climates at both sides of the Andes in Argentina and Chile. Frontiers in Environmental Science 7, 69. http://doi.org/10.3389/fenvs.2019.00069 DOI: https://doi.org/10.3389/fenvs.2019.00069

Viale, M., Garreaud, R. 2014. Summer precipitation events over the western slope of the subtropical Andes. Monthly Weather Review 142(3), 1074-1092. http://doi.org/10.1175/MWR-D-13-00259.1 DOI: https://doi.org/10.1175/MWR-D-13-00259.1

Viale, M., Nuñez, M.N. 2011. Climatology of winter orographic precipitation over the subtropical central Andes and associated synoptic and regional characteristics. Journal of Hydrometeorology 12(4), 481-507. DOI: https://doi.org/10.1175/2010JHM1284.1

Whiteman, C.D. 2000. Mountain Meteorology: Fundamentals and Applications. Oxford University Press, 355 pp. DOI: https://doi.org/10.1093/oso/9780195132717.001.0001

Yoshino, M.M. 1975. Climate in a small area: an introduction to local meteorology. University of Tokyo Press, Tokio, Japón.