Reviewing the geometry of terraces in the Douro region towards sustainable viticulture

Abstract

The Douro demarcated region constitutes just over 50% of the area of mountain vineyard in the world, i.e., vineyards with slope gradients of 30% or above. Among the different (terraced) vineyard layouts, the formerly preferred wider terraces supporting two rows of vines and the currently advocated narrower single vine row, dominate the vineyards’ planting layout. The slope of these terraces, in other words, the supporting earth ramp, is a key element in these vineyards’ construction. Existing bibliography on the subject is relatively scarce and there is little consensus in the definition of the ideal slope gradient for these earth ramps, and in some publications this aspect is ignored altogether. When these modern terraces first began to be built, it was agreed that the gradient of the slope could be built with inclinations of between 175% and 200%, to permit ample terrace platforms that could support a high plant (vine) density and in this way show the commitment necessary to comply with the technical and administrative rules and regulations laid down. However, empirical observation and practical experience revealed that wine growers could not, in practice, fulfil these criteria and this led us to a reappraisal of the terraces’ building techniques, including the definition of viable and workable slope (earth ramp) inclinations. A study was carried out during 2017 and 2018 to assess the method of calculation of the slope gradient (n=900), including the use of gis supported data, and high-precision digital models that allowed continuous measurements of slope gradients to be developed. The results showed that, in fact, the earth ramps’ gradients range from 90% to 110%. The resultant geometry translates into a different land usage coefficient, i.e., lower plant densities, which means less efficient land usage and, inevitably some financial sacrifice borne by the growers. However, these numbers are in accordance with established parameters in regions with hillside vineyards, including aspects such as terrace stability. With a view to establishing a code of good practice, a study was conducted at quinta do bomfim to validate gully bank erosion modeling, using the physical model, simwe. Terrain information (from a digital elevation model) was employed in two different scenarios: a model designed prior to the rainy episode of may 28th, 2018, and another two days after this episode. Recently, the estate developed a renovation process with the construction of land embankments without stone walls and changes in the drainage systems. This process promoted water erosion process and slope instability due to changes on soil physical conditions. An extraordinary rainfall episode occurred on 26th december 2022 triggered a multiple landslide event affecting the renovated areas. The main purpose of this work is to stablish statistical relations between an event landslide inventory and a set of predisposing and triggering factors that control slope instability in man-made slopes. This confirmed the advantages of adopting less steep earth ramps in the construction of terraces and served also to evaluate erosion susceptibility in varying terrace geometries. These results contribute to the proper evaluation of vineyard parcels, following eu guidelines, whilst also addressing the reality of douro vineyards and mountain viticulture in general.

Revoir la géométrie des terrasses dans la région du Douro vers une viticulture durable

La région délimitée du Douro représente un peu plus de 50 % de la superficie mondiale des vignobles de montagne, c’est-à-dire des vignobles avec des pentes de 30 % ou plus. Parmi les différentes configurations de vignobles (en terrasses), les terrasses plus larges autrefois préférées supportant deux rangées de vignes et le rang de vigne unique plus étroit actuellement préconisé dominent la disposition des plantations des vignobles. La pente de ces terrasses, autrement dit la rampe de support en terre, est un élément clé dans la construction de ces vignobles. La bibliographie existante sur le sujet est relativement rare et il y a peu de consensus sur la définition de la pente idéale pour ces rampes en terre, et dans certaines publications, cet aspect est complètement ignoré. Lorsque ces terrasses modernes ont commencé à être construites, il a été convenu que la pente de la pente pourrait être construite avec des inclinaisons comprises entre 175 % et 200 %, pour permettre de vastes plates-formes de terrasse pouvant supporter une densité végétale (vigne) élevée et, dans ce cas, démontrer l’engagement nécessaire au respect des règles et réglementations techniques et administratives édictées. Cependant, l’observation empirique et l’expérience pratique ont révélé que les vignerons ne pouvaient, en pratique, remplir ces critères et cela nous a conduit à réévaluer les techniques de construction des terrasses, y compris la définition d’inclinaisons de pente (rampe de terre) viables et exploitables. Une étude a été réalisée en 2017 et 2018 pour évaluer la méthode de calcul de la pente de la pente (n = 900), y compris l’utilisation de données prises en charge par sig et de modèles numériques de haute précision qui ont permis de développer des mesures continues des pentes. Les résultats ont montré qu’en effet les pentes des rampes en terre varient de 90 % à 110 %. La géométrie qui en résulte se traduit par un coefficient d’utilisation des terres différent, c’est-à-dire des densités de plantes plus faibles, ce qui signifie une utilisation des terres moins efficace et, inévitablement, des sacrifices financiers supportés par les producteurs. Cependant, ces chiffres sont conformes aux paramètres établis dans les régions où les vignobles sont en coteaux, notamment sur des aspects tels que la stabilité des terrasses. En vue d’établir un code de bonnes pratiques, une étude a été menée à quinta do bomfim pour valider la modélisation de l’érosion des berges des ravins, à l’aide du modèle physique simwe. Les informations de terrain (provenant d’un modèle numérique d’élévation) ont été utilisées dans deux scénarios différents : un modèle conçu avant l’épisode pluvieux du 28 mai 2018 et un autre deux jours après cet épisode. Récemment, le domaine a développé un processus de rénovation avec la construction de remblais de terrain sans murs en pierre et la modification des systèmes de drainage. Ce processus a favorisé le processus d’érosion hydrique et l’instabilité des pentes en raison des changements des conditions physiques du sol. Un épisode pluvieux extraordinaire survenu le 26 décembre 2022 a déclenché de multiples glissements de terrain affectant les zones rénovées. L’objectif principal de ce travail est d’établir des relations statistiques entre un inventaire d’événements de glissement de terrain et un ensemble de facteurs prédisposants et déclenchants qui contrôlent l’instabilité des pentes artificielles. Cela a confirmé les avantages de l’adoption de rampes de terre moins abruptes lors de la construction de terrasses et a également permis d’évaluer la susceptibilité à l’érosion dans différentes géométries de terrasses. Ces résultats contribuent à la bonne évaluation des parcelles de vignoble, conformément aux directives de l’ue, tout en tenant compte de la réalité des vignobles du douro et de la viticulture de montagne en général.

Revisión de la geometría de las terrazas de la región del Duero hacia una viticultura sostenible

La región demarcada del Duero constituye poco más del 50% de la superficie de viñedos de montaña del mundo, es decir, viñedos con pendientes del 30% o más. Entre los diferentes diseños de viñedos (en terrazas), dominan el diseño de plantación de los viñedos las terrazas más anchas que antes se preferían y que soportan dos hileras de vides y la hilera única de vides más estrecha que actualmente se recomienda. La pendiente de estas terrazas, es decir, la rampa de tierra de apoyo, es un elemento clave en la construcción de estos viñedos. La bibliografía existente sobre el tema es relativamente escasa y existe poco consenso en la definición de la pendiente ideal para estas rampas de tierra, y en algunas publicaciones se ignora por completo este aspecto. Cuando se comenzaron a construir estas modernas terrazas, se acordó que la pendiente de la pendiente podría construirse con inclinaciones de entre 175% y 200%, para permitir amplias plataformas de terraza que pudieran soportar una alta densidad de plantas (vid) y en este mostrar de esta manera el compromiso necesario para cumplir con las normas y reglamentos técnicos y administrativos establecidos. Sin embargo, la observación empírica y la experiencia práctica revelaron que los viticultores no podían, en la práctica, cumplir con estos criterios y esto nos llevó a una reevaluación de las técnicas de construcción de las terrazas, incluida la definición de inclinaciones viables y viables (rampas de tierra). Durante 2017 y 2018 se llevó a cabo un estudio para evaluar el método de cálculo de la pendiente de la pendiente (n=900), incluido el uso de datos respaldados por sig y modelos digitales de alta precisión que permitieron desarrollar mediciones continuas de la pendiente de la pendiente. Los resultados mostraron que, de hecho, las pendientes de las rampas de tierra oscilan entre el 90% y el 110%. La geometría resultante se traduce en un coeficiente de uso de la tierra diferente, es decir, menores densidades de plantas, lo que significa un uso menos eficiente de la tierra e, inevitablemente, algún sacrificio financiero a cargo de los productores. Sin embargo, estas cifras están de acuerdo con parámetros establecidos en regiones con viñedos en ladera, incluyendo aspectos como la estabilidad de las terrazas. Con el objetivo de establecer un código de buenas prácticas, en quinta do bomfim se llevó a cabo un estudio para validar la modelización de la erosión de los bancos de cárcavas, utilizando el modelo físico simwe. Se empleó información del terreno (proveniente de un modelo digital de elevación) en dos escenarios diferentes: un modelo diseñado antes del episodio de lluvias del 28 de mayo de 2018, y otro dos días después de este episodio. Recientemente, la finca desarrolló un proceso de renovación con la construcción de terraplenes sin muros de piedra y cambios en los sistemas de drenaje. Este proceso promovió procesos de erosión hídrica e inestabilidad de pendientes debido a cambios en las condiciones físicas del suelo. Un episodio de precipitaciones extraordinarias ocurrido el 26 de diciembre de 2022 desencadenó un deslizamiento de tierra múltiple que afectó a las zonas rehabilitadas. El objetivo principal de este trabajo es establecer relaciones estadísticas entre un inventario de eventos de deslizamiento y un conjunto de factores predisponentes y desencadenantes que controlan la inestabilidad de taludes artificiales. Esto confirmó las ventajas de adoptar rampas de tierra menos empinadas en la construcción de terrazas y sirvió también para evaluar la susceptibilidad a la erosión en diferentes geometrías de terrazas. Estos resultados contribuyen a una evaluación adecuada de las parcelas de viñedo, siguiendo las directrices de la ue, y al mismo tiempo abordan la realidad de los viñedos del duero y de la viticultura de montaña en general.