Stromové prsteny odhalují naši minulost – a naši budoucnost

dendrochronologie vědecké studium prstenů stromů

Stromy jsou časoměřiči. Spočítejte soustředné růstové prstence kroužící v jádru sekané kulatiny a znáte věk stromu.

Jistě je to zábavný fakt, ale datování kroužků stromů (technicky známých jako dendrochronologie) jde daleko za hranice určování stáří stromu. Stromy také pečlivě uchovávají klimatické podmínky. Odhalením bohatých dat uložených v prstenech stromů mohou vědci dělat vše od randění s archeologickými lokalitami a předcházet lesním požárům, dokumentovat planetární historii a nabízet křišťálovou kouli do naší ekologické budoucnosti.

"Stromy jsou přirozeným archivem informací," říká Ronald Towner, docent dendrochronologie a antropologie v laboratoři Tree-Ring Research na Arizonské univerzitě v Tucsonu. "Dlouho stojí na jednom místě a ve svých prstencích nahrávají prostředí kolem sebe. V prstencích se může objevit cokoli, co ovlivňuje strom – srážky, teplota, živiny v půdě, požáry, zranění.."

Pánové prstenů

detail prstenů stromu

Dřevo obvykle roste sezónu podle sezóny a přidává novou vrstvu ročně. Tímto způsobem stromy postupně vytvářejí kmeny dostatečně silné, aby podporovaly jejich mnoho větví a držely je vzhůru ke slunci, takže listy mohou procházet fotosyntézou. Podívejte se na průřez kmenem a uvidíte, jak se tyto růstové prstence šíří od starších vnitřních prstenů k novějším vnějším prstencům..

Obecně lze prsteny použít ke stanovení věku stromu, zejména u druhů, jako jsou duby, které spolehlivě produkují roční prsten. Existují výjimky z pravidla jednoho kroužku za rok. Například borovice mohou občas chybět rok nebo se dokonce zdvojnásobit na dva roční kroužky a stromy žijící v jedinečných mikroklimatech (jako například v blízkosti proudu s velkým množstvím vody) mohou zažít buď zvýšený nebo zakrnělý růst prstenců. Z větší části však platí, že pokud v roce 2018 spočítáte 65 prstenů, víte, že první výstřel stromu byl protlačen půdou v roce 1953.

Podobně šířka singulárního prstenu – ať už tlustého nebo tenkého – nabízí vodítka o růstových podmínkách, s nimiž se strom setkal v tom roce. "Obecně platí, že v dobrém roce si kladou stromy tlustý prsten a ve špatném roce kladou úzký prsten," Towner říká.

V tomto videu se můžete dozvědět více o tom, jak se tvoří prsteny stromů a co odhalují o klimatických podmínkách.

Kmeny plné pokladů

To je jen začátek toho, co dendrochronologové dokáží odhadnout ze stromových prstenů.

Jednak je mohou použít k určení, kdy a kde byl strom vyřezán – jinými slovy, z jakého časového období a umístění pochází. Za tímto účelem nejprve vytvoří hlavní chronologii, v podstatě databázi stromových vzorů prstenců, které se vracejí v čase pro danou geografickou oblast..

Protože všechny stromy rostoucí blízko sebe zažívají stejné podmínky, jejich prsteny budou vypadat stejně v kterémkoli daném roce. To znamená, že budou stejně široké nebo úzké a nebudou mít dva roky úplně stejné.

Dendrochronologové začínají vyvrtáním vzorku jádra tužky z živého stromu pomocí vrtacího vrtáku. Ujišťujeme vás, že žádné stromy nejsou poškozeny (ačkoli došlo k vzácným chybám, jako v době, kdy byl nejstarší strom světa náhodou zabit v roce 1964).

dendrochronologové extrahují dřevní tkáň

Dále jsou prstencové vzory vykresleny rok co rok, což poskytuje přesný obrázek rostoucích podmínek v průběhu času. Mnoho chronologií se táhne tisíce let, dlouho před písemnými záznamy, pomocí vzorků z velmi starých stromů a starověkého dřeva nalezeného na zemi. (A to je jen špička ledovce. Na této stránce PBS se můžete dozvědět více o dendrochronologii od Townera a dalších.)

"V Kalifornii máme štětinové borovice, které jsou staré 5 000 let, a dubové chronologie v Německu, které sahají zpět 9 000 let," říká Towner.

Vypráví příběhy stromů

Řekněme, že chcete vědět, kdy se v lese svrhl padlý strom. Jednoduše zkřížte data svých kruhových vzorů s hlavní chronologií ve vaší oblasti. Pokud se jeho prsteny seřadí po léta 1790 až 1902, víte, že to je přesně to, kdy žilo a zemřelo. Není potřeba žádná fantastická technologie.

Dendrochronologové použili tuto metodu k provedení řady fascinujících věcí, včetně:

Datování útesůofMesa Verdeusing dřevěné uhlí nalezené na místě. "Protože uhlí nespaluje na popel, zachovává prstencovou strukturu, kterou můžeme vidět pod mikroskopem," říká Towner. Vzorky dřevěného uhlí naznačují, že útesy v Coloradu, kdysi okupované indiánskými předky Pueblo, byly postaveny kolem roku 1250 a opuštěny asi 1280 kvůli vážnému suchu.

Národní park Mesa Verde

Prevence rozsáhlých lesních požárů. Chronologie stromových prstenů z roku 1500 ukazují, že malé lesní požáry se na jihozápadě USA přirozeně vyskytovaly každé tři až pět let. Jizvily stromy, ale nezabíjely stromy a pomáhaly podporovat nový růst lesů spálením starých jehličí, štětcem a mrtvými. dřevo. Chronologie však ukazují, že lidské intervence narušily tyto přirozené vzorce, počínaje koncem 1800, kdy dorazily miliony ovcí a skotu a začaly pohlcovat štětce a další palivo. V důsledku toho se ohně zastavily. Později, když se rančování snížilo a požáry se znovu rozběhly, zavedla Forest Service politiku vždy je vyhazovat. V 90. letech 20. století začala nadměrné hromadění jehel a borovic způsobovat mega požáry, které často setřely miliony akrů stromů najednou. Ekologové lesa nyní pracují na obnovení přirozených historických vzorců ohně odhalených v prstenech stromů.

Zmapování změny klimatu. Dendrochronologové shromáždili dlouhý historický záznam globálních teplotních výkyvů a odhalili nedávné ohromující změny. "Od roku 1950, zejména od 70. let, vidíme věci, které jsme nikdy předtím neviděli," říká Towner. "Rostoucí teploty znamenají delší vegetační období, takže vidíme, jak některé stromy rostou rychleji a jejich prsteny rostou. Je to mimo rozsah přirozených variací." Překlad: Teploty prudce stoupají více, než tomu bylo před tisíci lety, a nárůst se časově shoduje s nárůstem emisí uhlíku z lidské činnosti.

Odhalení záhad životního prostředícož nám může pomoci orientovat se v budoucnosti. Podle chronologií prstenů po celém světě bylo 540 katastrofickým rokem. "Stromy ve zcela odlišném prostředí po celém světě rostly menší kruhy," říká Towner. Jedna teorie je, že kometa se rozpadla v zemské atmosféře. Ačkoli to nenarazilo na Zemi, mohlo to vytvořit prachové mraky a masivní lesní požáry z úlomků prší a zkrátit vegetační období toho roku. Takové znalosti by nám mohly pomoci připravit se na budoucí kosmické katastrofy.

CS.AskMeProject