Als geoloog struin ik voor veldwerk regelmatig door wijngaarden in warme landen. Ik vraag me dan toch af óf en hoe geologie die wijnplanten beïnvloedt. De wijnmakers zijn vaak overtuigd van het belang van hun specifieke ondergrond voor de smaak van de wijn die ze maken. Er bestaat echter geen simplistisch verband, zoals ik samen met collega Denise Maljers en oenoloog Stan Beurskens al eens uitgebreid heb besproken. Er komt veel kijken bij het maken van wijn, zoals het gebruik van kopersulfaat tegen bladschimmel en rot. Ook bij biologische wijn, want kopersulfaat is immers een natuurproduct. Waarom wordt kopersulfaat gebruikt? En wat zijn de gevolgen voor de bodem?

Gedurende de negentiende eeuw bereikte een aantal Amerikaanse plantenschimmels het Europese continent. In Amerika hadden de inheemse druivenplanten daar afweer tegen ontwikkeld. Hun soortgenoten in Europa waren echter weerloos. Kort na de introductie van de eerste schimmel (echte meeldauw) in 1845, tierden de schimmels welig op de Europese druivenplanten. Hierdoor was de Franse wijnoogst in 1854 zo’n 80 procent kleiner dan gemiddeld en daarmee de kleinste in 60 jaar.

In 1878, niet lang na de grootschalige verwoestingen in wijngaarden die werden aangericht door de Amerikaanse druifluis (Phylloxera vastatrix), verscheen alweer een nieuwe exotische schimmel ten tonele: de valse meeldauw. Kort hierna, rond 1885, verscheen ook de black rot in de Europese wijngaarden.

Bordeauxse pap

De ontwikkeling van middelen tegen die exotische schimmels kreeg hoge prioriteit. Wetenschappers ontdekten al snel dat het besproeien van de druivenplanten met zwavel preventief werkte. De valse meeldauw in de wijnbouw werd vanaf 1885 bestreden met een mengsel van kopersulfaat, kalk en water. Dit mengsel staat bekend onder de naam bouillie bordelaise of, wat prozaïscher, Bordeauxse pap (CuSO4+Ca(OH)2). Door de aanwezige zwavel werkte dit middel meteen ook tegen echte meeldauw.

Bordeauxse pap wordt sinds 1885 gebruikt. In de oude wijngebieden zijn de gevolgen daarvan, en dan vooral van het metaal koper, meetbaar in de bodem. Honderd jaar geleden al, onderzochten Franse onderzoekers het kopergehalte van bodems onder 140 Franse wijngaarden. Het hoogste kopergehalte dat zij vonden, bedroeg wel 30 mg/kg grond. Het koper zat meestal in de bovenste 30 centimeter. Ogenschijnlijk hadden de druivenplanten geen last van die hoge kopergehaltes in de bodem.

Bouillie Bordelaise in de wijnbouw

Affiche voor ‘bouille bordelaise’ uit 1903. Bron: Ed. Perronne, Paris (Bron:(Wikipedia)

Microbiologische activiteit

Van recenter datum is een studie in tien wijngaarden in Bourgondië waar ook hoge concentraties koper in de bodem zijn opgehoopt. In die wijngaarden lijkt het erop dat microbiologische activiteit door koper is verminderd, waardoor minder organisch materiaal wordt afgebroken. Bladresten en ander organisch materiaal hopen zich in de bodem op. Een vorig jaar gepubliceerde overzichtsstudie naar het kopergehalte in Europese bodems laat zien dat in 14,6 procent van de wijngaarden koperconcentraties van meer dan 100 mg/kg voorkomen.

De onderzoekers produceerden een digitale dataset met behulp van modellering op basis van duizenden bodemmonsters. Een kaartje gemaakt met die dataset laat zien dat de gebieden met hoge koperconcentraties (>30 mg/kg) opmerkelijk goed samenvallen met bekende wijnbouwgebieden. Vooral in de wijnbouw in Zuid-Frankrijk en Italië lijkt kopersulfaat veelvuldig toegepast. Wijngaarden hebben het hoogste gemiddelde gehalte aan koper in de bodem (49,9 mg/kg), gevolgd door olijfgaarden en fruitboomgaarden, waar boeren ook schimmels bestrijden met koperhoudende middelen.

De ophoping van koper in de bodem is afhankelijk van eigenschappen zoals zuurgraad, organisch stofgehalte en kleigehalte. In bodems met een hoge zuurgraad (lage pH), bodems die worden geploegd en bodems die eroderen, zakt het koper vrij makkelijk dieper weg en beïnvloedt daar de grondwaterkwaliteit. In de Europese Unie is geen overeenstemming over grenswaarden. Dit heeft te maken met de regionaal sterk variërende invloed van bodemeigenschappen op de mobiliteit van koper.

Wijngaarden in de EU

Kopergehalte in de bovenste 20 cm van bodems in de Europese Unie. Bron voor data: Ballabio et al. (2018), Panagos et al. (2018) en Orgiazzi et al. (2018).

Essentieel en toch giftig

Maar hoe problematisch is de ophoping van koper? Koper is een essentieel sporenelement voor planten. Maar als er te veel van is, werkt het toxisch en kan verschillende metabolische processen in de plant verstoren. De gevoeligheid hangt af van de plantensoort. Over het algemeen is wortelgroei gevoeliger dan bovengrondse groei. Dat lijkt relevant voor druivenplanten. Die lijken er niet veel last van te hebben. Mogelijk omdat koper zich vaak in de bovenste bodemlaag ophoopt terwijl de wortels dieper de grond in dringen. Voor een gezonde bodem is leven zoals bacteriën en regenwormen echter essentieel, en dat heeft aantoonbaar last van te hoge kopergehaltes.

Restanten Bordeauxse pap op de druiven komen bij het persen in de wijnkelder in het druivensap (most) terecht. Daar kan het de smaak en geur van wijn beïnvloeden door de werking van gisten te veranderen. Een mogelijk gevolg is de vorming van waterstofsulfide (H2S) wat een rotte eieren-geur aan de wijn geeft. De redding komt in dergelijke gevallen van de aanvankelijke veroorzaker van het probleem: koper. De behandeling van wijn met een koperoplossing zorgt ervoor dat het sulfide neerslaat als onoplosbaar kopersulfide. Dat kan de wijnboer uit de wijn filteren. Er bestaat echter een kans dat een deel van de toegevoegde koperoplossing in de wijn achterblijft.

Nederlandse wijnbouw

In Nederland is het gebruik van koper al sinds 2000 verboden vanwege het vervuilende effect op het grondwater. In de Europese Unie is dat een uitzondering. Sterker nog, door lobby van Europese wijnboeren blijft het gebruik van koper in de Europese landbouw de komende zeven jaar toegestaan. En dat terwijl Europese instanties als de European Food Safety Authority (EFSA) en het Europees agentschap voor chemische stoffen (ECHA) erop wijzen dat koper zo schadelijk is, dat het niet meer in de landbouw gebruikt zou moeten worden. Wel heeft de adviescommissie van de Europese Commissie besloten dat het gebruik van koper onder voorwaarden moet worden beëindigd.

Voorlopig kan een wijn uit een Europees wijnland met een biologisch keurmerk dus gewoon koperresiduen bevatten. Zo niet in Nederlandse wijn, biologisch of niet. En daar zien de Nederlandse wijnboeren kansen. Ze kunnen hun wijn als kopervrij in de markt zetten. Hun buitenlandse collega’s, zeker die in Frankrijk, worden intussen onrustig over het mogelijke verbod op koperhoudende pesticiden.

Verbod op Bordeauxse pap

De Nederlandse wijngaardeniers laten zien dat zij druiven prima kunnen grootbrengen zonder Bordeauxse pap. Dit doen ze onder meer door resistente gewassen te gebruiken en door de juiste snoeiwijze te hanteren waardoor schimmels minder kans maken. Overigens bestaan er wel alternatieven voor de koperhoudende middelen, maar die zijn duurder dan het aloude kopersulfaat.

Het is goed dat in Europees verband stappen worden gezet om het gebruik van koper te beëindigen. Op die manier dwing je innovatie en verandering af in de behandeling van schimmels in de wijnbouw. Anders zou het waarschijnlijk ook de komende 100 jaar niet gebeuren. Tenzij het veranderende klimaat een rol gaat spelen.

Fotocredits:
Hoofdfoto: Blauw gekleurde bladeren van een druivenplant na behandeling met Bordeauxse pap. Bron: Pg1945 [Public domain] (via Wikipedia).

Kopergehalte in de bovenste 20 cm van bodems in de Europese Unie. Bron voor data: Ballabio et al. (2018), Panagos et al. (2018) en Orgiazzi et al. (2018).

Affiche voor Bouille Bordelaise uit 1903. Bron: Ed. Perronne, Paris [Public domain] (via Wikipedia).