氣候變化的深遠影響不可避免地影響到食品和飲料的生產，包括葡萄酒。在新西蘭，釀酒是一項重要產業，每年出口額超過20億新西蘭元。之前的研究表明，葡萄樹的特征，如開花和葡萄糖成熟度可能與氣候變化有關。但到目前為止，葡萄發酵的微生物很少受到關注。

近日，一項發表于PLOS ONE的新研究探討了酵母、細菌和真菌如何受到溫度和降雨量變化的影響。在全球范圍內，特別是在新西蘭，氣候變化給葡萄酒行業帶來了巨大的風險。與土壤和品種相比，氣候對果實成分和漿果發育的影響更大。每個葡萄酒產區的氣候條件每年都在變化。“年份效應”來自于這種變化，導致年份與年份之間質量、產量和典型性的差異。降水和溫度等宏觀氣候變量確實對農業生產力有直接和間接的影響。這些后果的產生是由于它們對葡萄成熟和收獲日期等關鍵葡萄栽培特性的影響。葡萄栽培實踐還會影響水果的質量和酸度、微生物群、糖含量、pH值和鉀濃度，從而影響葡萄酒的釀造決策。葡萄栽培實踐需要調整以適應氣候變化。

眾所周知，將葡萄汁發酵成葡萄酒的酵母菌（最常見的是釀酒酵母）在一系列影響葡萄酒風味、香氣和口感的化合物的產生中發揮著重要作用。一個“好的”菌株（或多個菌株）可能會使釀造的葡萄酒獲得金獎級別的質量，與劣質普通酒形成顯著差異。

傳統的商業釀酒師傾向于使用酵母供應商的既定菌株來為其生產計劃和最終產品的一致性提供更好的保證。盡管如此，不可避免的是，每批葡萄汁都已經擁有自己多樣化的微生物群落，其中一些微生物將在葡萄酒的釀造過程中開始對葡萄酒產生影響。

一些釀酒師選擇避免添加商業酵母，而是依靠葡萄內部和葡萄上的原生微生物群來完成這項工作。該過程可以稱為自發發酵或“野生”發酵。在這種情況下，這些微生物的作用和多樣性對于葡萄酒的開發及其質量至關重要。各種研究表明，特定釀酒地區的微生物種群可能是獨特的，從而影響了葡萄酒的風土條件。但如果它們隨著時間和不同氣候而變化怎么辦？

氣候因素和不斷變化的微生物

通過與北坎特伯雷的有機釀酒師Greystone Wines合作，研究人員有機會探索有機釀酒中的微生物生態系統（酵母、細菌和真菌）在不同年份之間如何變化。

研究人員開始通過分析葡萄汁（發酵過程中取樣的葡萄汁）來測試這一點。他們測試了黑皮諾葡萄酒在2018年和2021年兩個不同生產年份期間與釀酒廠和葡萄園中野生微生物的接觸情況。然后，對這些樣本進行了稱為“元條形碼”的分子遺傳過程。在此過程中，在每個已知的細菌、真菌和酵母例子中發現的通用基因標記被用來描述葡萄酒生產不同時間采集的樣品中微生物的多樣性和分布。

結果是驚人的。從2018年份酒中采集的樣本中含有某些在2021年份酒中似乎完全不存在的生物體，反之亦然。

研究發現不同年份之間存在顯著差異，其中細菌差異最為明顯（16種生物中的12種存在于一個年份中，而另一個年份中則沒有）。對于真菌和酵母物種，共發現12種生物體中的6種在不同收獲季之間存在波動。

什么可能導致這些差異？研究人員認為溫度和降雨量的變化起著重要作用。

利用公開的濕度、溫度和降雨量氣候數據來模擬氣候差異，研究人員確定，尤其是溫度，還有濕度，可能是影響不同微生物種群組成的重要因素。各個生產時期的平均降雨量也有很大差異。溫度和濕度是影響微生物生長的既定因素，但觀察到種群之間如此明顯的差異讓人感到驚訝。

氣候和微生物多樣性對葡萄酒的影響

發酵酵母是將葡萄果糖轉化為酒精（主要釀酒反應）的主要媒介。如上所述，它們還有助于產生一系列與葡萄酒的整體風味和感知有關的其他化學物質。

不同的酵母菌株會產生不同的化合物。即使在發酵的早期階段，某些酵母也可能會影響葡萄酒的整體質量。大多數細菌不能很好地適應葡萄酒中相當惡劣的環境（乙醇有毒，因此它被用作消毒劑）；然而，有些可能會繁殖，有些會變質。

與酵母一樣，任何能夠在葡萄汁中生長（即使是很短時間）的細菌都會將化學物質分泌到葡萄酒中。這些化學物質是否對人類來說是可感知的、有利的還是不利的，完全取決于具體的化學物質本身。

觀察到的一些生物體是預料之中的，它們對葡萄酒環境具有眾所周知的適應能力。然而，之前在國外釀酒地區發現的一種細菌（塔圖姆拉菌）在2021年份的葡萄酒中占據主導地位尤其引人注目。其作用尚不清楚。

這對新西蘭乃至國際葡萄酒行業意味著什么？該研究尚不清楚微生物多樣性的變化是否會影響這兩個年份葡萄酒的風味特征。然而，謹慎地說，釀酒過程中微生物種群的變化與氣候因素的差異有關。因此，必須了解氣候變化對釀酒業的全面影響，以便為保護該行業做好更好的準備。