Дым от лесных пожаров может испортить винтажи, но новые цифровые инструменты—некоторые из которых можно прикрепить прямо к смартфону-могут помочь как крупным, так и мелким виноделам уменьшить ущерб, показывает новое исследование.
Южная Австралия, Калифорния, центральная Чили, Греция и Западный Кейп Южной Африки известны своим вином—но все эти районы столкнулись с одними из самых страшных лесных пожаров в истории за последние несколько лет.
Лесные пожары могут нанести прямой ущерб виноградникам, но дым от ближайших лесных пожаров также портит виноград на лозах. Как скажет вам любой винодел, вино приобретает свой аромат благодаря целому ряду сложных взаимодействий между почвой, виноградной лозой и окружающей средой—создавая свой особый стиль.
Но виноград, подвергающийся воздействию дыма, может испортить урожай, говорит физиолог растений и винный ученый Сигфредо Фуэнтес,доцент Школы сельского хозяйства и продовольствия Мельбурнского университета.
“В то время как дым влияет на виноградные сорта по-разному, экспертный анализ вин, окрашенных дымом, описывает их как имеющие” дымный "аромат и" пепельное "послевкусие, особенно для Шираз, Каберне Совиньон, Мерло, Шардонне и Пино Гри", - говорит он.
"В то время как вкусовые характеристики, вызванные почвой, растениями и окружающей средой, являются источником сорта, который мы ценим в винах, эти характеристики порчи, безусловно, делают вино менее приемлемым для любителей вина.”
ПОВРЕЖДЕНИЕ ДЫМОМ
Виноград, подвергнутый воздействию дыма, поглощает летучие фенолы-сильно пахнущие соединения, которые связываются с сахарами в конечном вине. Один из них, гваякол, отвечает за те подавляющие “дымные” и “пепельные” ароматы.
Виноделы нуждаются в точном способе измерения того, где загрязнение дымом повлияет на виноградник, в частности, поскольку сбор винограда обычно происходит в конце лета—что совпадает с пиковым сезоном лесных пожаров, говорит Фуэнтес.
“Если бы виноградари и виноделы могли почти в режиме реального времени оценить, какие виноградные растения загрязнены дымом, а также уровень дымности, присутствующий в Виноградах, а также потенциальное вино, изготовленное из них, это было бы игрой-сменой для отрасли”,-говорит он. “Это особенно верно с учетом растущей частоты лесных пожаров в крупных виноградарских регионах по всему миру в результате изменения климата.”
БЫСТРОЕ, НЕДОРОГОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ
Затем исследователи использовали полученные данные для разработки двух моделей: одна-для измерения дымового загрязнения листьев виноградника, другая-для измерения дымового загрязнения самого винограда и производимого из него вина.
Применяя машинное обучение распознаванию образов и искусственные нейронные сети (ANN), команда разработала модель анализа инфракрасного теплового изображения, которая предсказала загрязнение дыма в пределах навесов с точностью 96%.
Фуэнтес говорит, что для достижения такого уровня точности исследователи проанализировали картину транспирации листьев (где влага переносится через растения из корней и из небольших пор на нижней стороне листьев), а затем оценили как прокси тепловых изображений, которые дым нарушает.
Затем алгоритмы машинного обучения смогли обнаружить паттерн с высокой точностью и более низкой обработкой данных.
"Наши испытания показывают, что эти модели могут обеспечить точный результат с помощью программного обеспечения на смартфоне и портативном спектрометре ближнего инфракрасного диапазона, который стоит несколько тысяч долларов—примерно в 45 раз меньше, чем масс-спектрометр.
"Приложения, которые используют любую из этих моделей отдельно, могут сделать дым испорченным видимым для виноделов, быстро и точно, и при относительно низкой стоимости”, - говорит Фуэнтес. "Объединившись, они могли бы дать виноделам высокоточный анализ дыма, испорченного на их винограднике.
"Это позволит обеспечить их стратегиями управления для уменьшения загрязнения или раздельного сбора незапятнанного винограда с целью минимизации отходов и получения более ценного урожая.”