I modelli di apprendimento automatico spiegano fino all'80% dei costi del vigneto in uno studio sull'industria vinicola australiana

Un nuovo studio che ha analizzato un decennio di dati provenienti da vigneti australiani ha rivelato come fattori operativi chiave quali l'uso di carburante, acqua e sostanze chimiche, insieme alle caratteristiche regionali, influenzino le prestazioni economiche e la sostenibilità dell'industria vinicola del Paese. La ricerca, condotta da un team della Queensland University of Technology e dell'Australian Wine Research Institute, ha utilizzato tecniche avanzate di apprendimento automatico per esaminare le relazioni tra i costi operativi dei vigneti, i ricavi e la gestione delle risorse in quasi 1.000 vigneti a livello nazionale.

L'industria vinicola australiana è una parte importante del settore agricolo e dell'economia del Paese. Tuttavia, ha dovuto affrontare sfide recenti, tra cui la riduzione del turismo e della manodopera a causa della pandemia COVID-19, le interruzioni del trasporto globale, le tensioni commerciali internazionali e l'aumento dell'inflazione. Queste pressioni hanno aumentato la necessità di pratiche sostenibili e di un uso efficiente delle risorse nella produzione del vino.

I ricercatori hanno raccolto dati dal programma Sustainable Winegrowing Australia, che incoraggia i viticoltori e i produttori di vino a riferire sui loro sforzi di sostenibilità. Il set di dati comprendeva più di 6.000 osservazioni di 944 vigneti tra il 2012 e il 2022. Le variabili rilevate andavano dal consumo di acqua e carburante alla resa, alle dimensioni del vigneto, alle applicazioni chimiche e alle condizioni climatiche regionali.

Per analizzare questo complesso insieme di dati, il team ha applicato XGBoost, un algoritmo di apprendimento automatico adatto a gestire tipi misti di dati e a identificare le variabili più influenti nel prevedere risultati come i ricavi e i costi operativi. I modelli hanno spiegato il 77% della varianza dei ricavi e l'80% dei costi operativi, risultati eccellenti per la modellazione economica dell'agricoltura.

L'analisi ha rilevato che l'uso di carburante (sia diesel che benzina), il consumo di acqua, la superficie del vigneto e la resa sono stati costantemente tra i fattori più importanti che hanno influenzato sia i ricavi che i costi operativi. Anche la frequenza dei passaggi del trattore per l'irrorazione di fungicidi o insetticidi ha avuto un ruolo significativo nel determinare i costi. Le differenze regionali sono state pronunciate: l'ubicazione non solo ha influito sull'accesso alle risorse come l'acqua, ma ha anche influenzato le decisioni operative come i metodi di irrigazione e le strategie di gestione delle malattie.

Regioni come la Barossa Valley e la Tasmania si sono distinte per i loro alti ricavi per ettaro, ma con grandi differenze climatiche: la Barossa è calda e secca e si concentra sulle uve Shiraz, mentre la Tasmania è più fresca e umida e favorisce il Pinot Nero e lo Chardonnay. Lo studio ha evidenziato che le caratteristiche regionali, come l'altitudine, le precipitazioni, le temperature estreme e l'aridità, hanno un impatto diretto sul fabbisogno di risorse e sui risultati economici.

Pratiche sostenibili come le colture di copertura sono state ampiamente adottate tra i vigneti intervistati (oltre l'85%), riflettendo una tendenza del settore verso la gestione dell'ambiente. Le colture di copertura aiutano a ridurre l'erosione del suolo e la pressione delle malattie, ma possono anche competere con le viti per l'acqua e i nutrienti se non vengono gestite con attenzione. L'uso diffuso di queste pratiche ha fatto sì che il loro effetto diretto sui costi o sulla resa fosse meno visibile nei modelli; tuttavia, esse rimangono importanti per la sostenibilità a lungo termine.

La ricerca ha anche evidenziato che le economie di scala contano: i vigneti più grandi hanno spesso costi assoluti più elevati, ma possono raggiungere una maggiore efficienza per unità di superficie. I prezzi del carburante sono risultati più alti nelle regioni remote a causa dei costi di trasporto. L'accesso all'acqua varia in modo significativo a seconda della regione; ad esempio, i vigneti lungo il fiume Murray possono attingere all'acqua del fiume in base a una rigida regolamentazione, mentre le regioni costiere si affidano maggiormente a fonti di superficie o sotterranee.

Mentre i modelli hanno fornito forti previsioni per i ricavi e i costi operativi, il profitto è stato più difficile da prevedere a causa della sua sensibilità a fattori imprevedibili come gli eventi meteorologici o le fluttuazioni del mercato. Gli autori suggeriscono che una raccolta di dati più dettagliata - soprattutto per quanto riguarda la salute del suolo, le scelte varietali e le pratiche agricole specifiche - potrebbe migliorare ulteriormente la comprensione di ciò che guida la redditività.

Lo studio raccomanda ai politici di prendere in considerazione incentivi specifici per regione per incoraggiare un uso efficiente delle risorse. Invita inoltre a una più ampia partecipazione ai programmi nazionali di rendicontazione della sostenibilità per migliorare la qualità dei dati nel settore. Gli strumenti di supporto alle decisioni basati sull'apprendimento automatico potrebbero aiutare i coltivatori a fare scelte più informate sull'allocazione delle risorse e sulle strategie operative adattate alle loro specifiche circostanze regionali.

Questa ricerca offre nuovi spunti su come i vigneti australiani possano bilanciare redditività e sostenibilità gestendo i fattori di produzione in base alle condizioni locali. Con l'evoluzione della domanda globale di vino e l'aumento delle pressioni ambientali, è probabile che questi approcci basati sui dati diventino sempre più importanti per la futura resistenza del settore vinicolo australiano.