Volume 32, Number 3 (2005)
Series

Geology and Wine 9: Regional Trace Element Fingerprinting of Canadian Wines

John D. Greenough
Department of Earth and Environmental Sciences, University of British Columbia -Okanagan, 3333 University Way, Kelowna, B.C., Canada, V1V 1V7
Leanne M. Mallory-Greenough
Department of Earth and Environmental Sciences, University of British Columbia -Okanagan, 3333 University Way, Kelowna, B.C., Canada, V1V 1V7
Brian J. Fryer
Department of Earth Sciences, University of Windsor, Windsor, Ontario, Canada, N9B 3P4
Published September 1, 2005
How to Cite
Greenough, J. D., Mallory-Greenough, L. M., & Fryer, B. J. (2005). Geology and Wine 9: Regional Trace Element Fingerprinting of Canadian Wines. Geoscience Canada, 32(3). Retrieved from https://journals.lib.unb.ca/index.php/GC/article/view/2712

Abstract

New, and previously determined, trace-element analyses (20 elements) for 162 wines from five regions across Canada (Nova Scotia, Quebec, Ontario (Niagara and Pelee Island) and British Columbia (Okanagan and Vancouver Island) test the hypothesis that wines can be regionally "fingerprinted", using routine ICPMS analyses. Exploratory statistics show that wine trace-element composition is predominantly related to region of origin and wine colour. Compared to white wines (128 samples), red wines (34 samples) have higher Rb, Cs, Sr, Ba and M and lower Li, U and Th. This may be explained by extraction from grape skins (Rb, Cs, Sr, Ba, Mo) and adsorption onto grape skins (Li, U, Th) during fermentation of red wines, although other explanations (e.g., bisulfite addition) cannot be ruled out. Nearly all 20 trace elements are useful for creating discrimination diagrams that separate wines by region with considerable accuracy (>90%). The geochemical behavior of trace elements in all wines suggests that a common mechanism, the effect of climate on trace element solubility, affects trace-element concentration patterns. Further, regional average concentrations of most trace elements correlate strongly with Degree Days, indicating that more heat results in increased evaporation, which in turn increases water uptake, thus yielding higher trace-element concentrations in grapes. High Sr and Ba in Okanagan wines may be derived from alkaline soils in this semi-arid environment. Thus, terroir-related climate and soil differences lead to quantifiable trace-element fingerprints for Canadian wines by region. SUMMAIRE Les résultats précédents et récents d'analyses d'éléments traces (20 éléments) sur 162 vins provenant de cinq régions du Canada (Nouvelle-Écosse, Québec, Ontario (Niagara et île Pelee) et de Colombie-Britannique (l'Okanagan et l'île de Vancouver) permettent de tester l'hypothèse selon laquelle il serait possible de caractériser régionalement les vins à partir d'analyses de routine de SM/PIHF. Une analyse exploratoire statistique des résultats montre que la composition en éléments traces est principalement reliée à la région d'origine des vins et à leur couleur. Comparés aux vins blancs (128 échantillons), les vins rouges (34 échantillons) ont des teneurs plus élevés en Rb, Cs, Sr, Ba et Mo, et moins élevés en Li, U et Th. Cela pourrait s'expliquer par un phénomène d'extraction à partir des peaux de raisin (Rb, Cs, Sr, Ba, Mo) et d'adsorption sur les peaux de raisin (Li, U, Th) durant la fermentation des vins rouges, bien qu'on ne puisse exclure d'autres explications telle (l'ajout de bisulfite par ex.). Presque chacun des 20 éléments traces contribue à la réalisation de diagrammes de différenciation qui permettent de départager les vins par région avec une grande précision (=90 %). Le comportement des éléments traces dans tous les vins permettent de penser qu'un mécanisme commun, soit l'effet du climat sur la solubilité des éléments traces, affecte les profils de concentration en éléments traces. De plus, les concentrations régionales moyennes de la plupart des éléments traces montrent qu'il existe une forte corrélation avec les degrésjours, ce qui indique qu'un surplus de chaleur amène un accroissement de l'évaporation, ce qui entraîne un accroissement de l'absorption d'eau, ce qui explique les plus fortes teneurs en éléments traces des vins. Les fortes teneurs en Sr et en Ba des vins de l'Okanagan pourraient s'expliquer par ses sols alcalins dans un environnement semi-aride. Et c'est ainsi que les facteurs climatiques et pédologiques permettent la caractériser de manière quantifiable les vins canadiens par région.