Річні кільця дерев приховують кліматичні таємниці

Кільця дерев зберігають інформацію про погоду, опади, виверження вулканів та лісові пожежі. Вчені реконструювали клімат останніх двох тисяч років і виявили, що похолодання тривало до 1900 року.

Щороку від весни до осені клітини дерев діляться до нових всередині стовбура, і кількість річних кілець вчередині дерева збільшується. Кожне окреме кільце містить інформацію для дослідників клімату, адже немає двох однакових кілець. За теплої погоди дерева ростуть швидше, ніж за холодної. Дерева також ростуть повільніше у сухому кліматі і швидше у вологому.

Ці чинники є особливо очевидними для тих дерев, які ростуть близько до межі дерев’яної рослинності, наприклад у високих горах. «Дерева не можуть рости поза межами найвищої лінії лісового кордону, адже там дуже холодно. Вузькі річні кільця зазвичай вказують на холодні роки. Цей принцип притаманний не лише одному дереву, а багатьом із тих, що ростуть біля лісового кордону», – пояснює Ян Еспер, голова відділу із дослідження річних кілець дерев Університету Майнца. Його сфера досліджень називається дендрохронологією.

Північ Фінляндії є зоною кліматичного кордону, що створює ідеальні умови для досліджень дендрохронологів. Вони можуть аналізувати тут не лише живі дерева. Мертва деревина також зберігає інформацію, створюючи такий собі мінікліматичний архів.

«У Фінляндії є багато мілких озер. Якщо дерева падають в озеро, вони зберігаються у хорошому стані протягом тисяч років», - говорить Еспер. За допомогою фінських дерев, він та його команда реконструювали клімат минулих двох тисяч років.

Маркус Кохбек, голова науково-дослідницької лабораторії у Майнці, бере пробу з дерева. Щоб взяти зразок деревини, він використовує бур, який нагадує трубку і вкручується в розріз дерева вручну. За допомогою гострої палички, зразок деревини дістається із трубочки. Цей зразок нагадує загострений олівець, він має пів сантиметра завширшки. Кожне кільце – один рік із життя дерева. Потім цей зразок досліджують під стереомікроскопом.

З-під мікроскопу - в комп’ютер

Дослідники малюють один графік для кожного розрізу дерева, а відтак накладають щонайменше сто графіків один на інший за допомогою комп’ютерної програми. Оскільки дослідники проаналізували багато дерев різних періодів, вони змогли створити сталу хроніку. Цикли життя деяких дерев частково збігаються впродовж деяких періодів. Саме так вчені виявили подібності між деревами різного віку.

Більшість схожих ознак було виявлено під час аналізу найхолодніших років в історії, тому що кільця тоді були особливо вузькими. «Ми тоді намагаємося об’єднати графіки», – говорить Кохбек, додаючи, що робота була зроблена візуально на комп’ютері, або математично за допомогою кореляції.

Використовуючи той самий метод, фінські дослідники змогли проаналізувати останні сім тисяч років. Еспер та його команда змогли проаналізувати лише попередні дві тисячі років. Проте за допомогою додаткової техніки, результати їхніх досліджень були точнішими. Окрім аналізу ширини річних кілець, дослідники також прорахувати щільність клітин у деревині, використовуючи спеціальну рентген-техніку.

Римлянам було на 0,6 градуса тепліше

Відповідно до результатів дослідження, температури постійно знижувалися на 0,3 градуси на тисячу років протягом двох тисячоліть до 1900 року. Тоді ж почалася Промислова революція.Через збільшення викидів парникових газів після 1900 року, дослідники не враховували цей період у своїх обчисленнях.

Кільцям фінського дерева було що повідати і про інші кліматичні події. Кліматичні графіки містять інформацію про виверження вулканів, адже коли вони відбуваються, температура зазвичай опускається на 0,7 градусів за Цельсієм. Так можна визначити теплі та холодні періоди в історії.

За часів Римської імперії, температури були дуже високими. Те саме можна сказати про Середньовічний кліматичний оптимум – теплий період за часів Середньовіччя. За ним прийшла холодна фаза, так званий маленький «льодовиковий період». Пізніше температури почали знову зростати.

Сьогодні, спеціалісти з питань клімату, які намагаються спрогнозувати кліматичні зміни у майбутньому також мають зиск від результатів дослідження. Воно аналізує ті часи, коли було дуже мало викидів СО2 в атмосфері. Отже, дерева можуть розповісти дослідникам про природні зміни клімату, що відбуваються без людського втручання.

Джерело: dw.de