TREX

×

Andrew E. Douglas (vlevo), zakladatel dendrochronologie, zkoumá v roce 1946 s kolegou řez sekvojí. Se svolením LTRR

Krátká historie

Na přelomu 19. a 20. století Andrew. E. Douglass založil vědní obor dendrochronologie – techniku datování událostí, změn prostředí a archeologických artefaktů pomocí charakteristických vzorů letokruhů ve dřevě a kmenech stromů. Jako mladý astronom pracující na Lowellově observatoři v Arizoně se Douglass zajímal zejména o Slunce, zejména o cyklické chování slunečních skvrn a o to, jak Slunce ovlivňuje počasí. Začal sledovat letokruhy stromů a všiml si vztahu mezi velikostí letokruhů a klimatickými faktory, jako je vlhkost a nadmořská výška. Zakreslil šířku letokruhů stromů a sestavil první chronologie, které ukazují, jak stromy zaznamenávají změny klimatu v čase. Protože si všiml podobnosti reakcí stromů v celé oblasti, vymyslel techniku, která se stala základním nástrojem při studiu letokruhů stromů: křížové datování je technika, která zajišťuje, že každému jednotlivému letokruhu stromu je přiřazen přesný rok vzniku, a to porovnáním vzorů širokých a úzkých letokruhů mezi jádry stejného stromu a mezi stromy z různých lokalit nebo porovnáním vzorů letokruhů jednoho stromu s druhým. To vědcům umožnilo označit přesná kalendářní data pro každý letokruh. Dnes se analýza letokruhů stromů používá nejen k určení, jaké bylo klima v minulosti, ale také k datování uměleckých děl (dřevěných rámů), houslí a jiných dřevěných nástrojů a budov.

Chcete-li vidět proces křížového datování v akci, podívejte se na historické záběry A. E. Douglase při práci.

Základy kroužkování stromů

Stromům obvykle roste jeden kroužek za rok. Začínají růst na jaře (buňky mají světle hnědou barvu, tzv. rané dřevoje světlá část letokruhu stromu vytvořená na jaře) a s koncem vegetačního období na podzim buněčné stěny zesilují (tmavý pruh neboli pozdní dřevoje tmavší část ročního letokruhu stromu vytvořená v letním období) a nakonec v zimě přestanou růst, což způsobí velmi výrazný letokruh. Vzor letokruhu, který se vytváří po celou dobu života stromu, prozrazuje klimatické podmínky, v nichž strom rostl. Dostatek vláhy a dlouhé vegetační období mají za následek široký letokruh. Suchý rok může mít za následek velmi úzký letokruh (viz obrázek). Na místech, kde jsou stromy citlivější na teplotu (např. ve vysoké nadmořské výšce na vrcholu hory nebo v boreálu na severu či v lesích severních oblastí Aljašky a Kanady), pak široký prstenec ukazuje na teplý rok a úzký prstenec na chladný rok.

V této aktivitě se dozvíte, jak se provádí nauka o letokruzích stromů. Kam vědci zabývající se kroužkováním stromů cestují, aby našli vhodné stromy? Jaké nástroje používají? Jaké techniky lze použít k přípravě a analýze vzorků stromových jader, aby bylo možné odhalit povahu minulého klimatu?

Instrukce

1. Jak se připravit a analyzovat vzorky stromových jader? Vyhledávání stromů citlivých na klima

Provádění výzkumu stromových letokruhů není tak jednoduché, jak by se mohlo na první pohled zdát. Naprostá většina stromů, které vidíme na túrách nebo při jízdě autem, nezachytí dobrý klimatický záznam za dlouhé časové období. Dendrochronologové musí vyhledávat dlouhověké stromy, které rostou v poměrně drsném prostředí, díky čemuž jsou velmi citlivé na okolní podmínky, kde je jejich růst pomalý – tak pomalý, že za jejich život bude zaznamenáno mnoho let. Jedním z takových stromů je borovice štětinatá, která roste v Arizoně, Coloradu, Novém Mexiku, Utahu, Nevadě a východní Kalifornii, někdy ve velmi chladných a suchých podmínkách. Nejstarší známý exemplář se jmenuje Metuzalém a je mu 4765 let! Ve 2. části této laboratoře budete mít možnost prozkoumat naleziště borovice bristlecone.

Jaké vlastnosti hledají dendrochronologové u výzkumných nalezišť, aby měli co nejlepší šanci rekonstruovat minulé klimatické podmínky? Podívejte se na následující video a odpovězte na otázky z kapitoly Zastav se a zamysli se.

2. Jádrování stromů

Nyní se naučíme, jak získat vzorky stromových jader ze stromu. Lidé se často ptají, zda vrtání do stromu za účelem odebrání vzorku jeho dřeva stromu škodí. Jádrové vzorky, které vědci odebírají ze stromů, jsou ve skutečnosti poměrně malé (menší než průměr tužky) a nedestruktivní pro strom. Strom se poměrně rychle zahojí, podobně jako když se po vyklepání stromu na javorový sirup odstraní vývrt. Pokud existuje obava o určitou skupinu stromů, mohou vědci namočit vrtáky do alkoholu, aby měli jistotu, že nešíří žádné choroby ze stromu na strom. Pokud mají správci lesů obavy o konkrétní les, mohou vědcům při žádosti o povolení odepřít povolení k jádrování stromů.

Podívejte se, jak dendrochronoložka Nicole Davi popisuje, jak se jádruje strom.

Sledovat: Nicole Davi jádruje tulipánovník s asistentem Augiem. Kredit: Jacob Tanenbaum (MP4 Video 268.2MB Mar28 16)

3. Zpracování jader

Vědci odebírají vzorky jader z dvaceti nebo více stromů na každé ze svých lokalit. Tyto vzorky je třeba pečlivě uložit a dopravit do laboratoře k analýze. Jádra odebraná ze stromu je třeba upevnit do speciálního dřevěného držáku neboli jádrového držáku a poté jemně obrousit, aby zřetelně vynikl vzor letokruhů.

×

Jádra odebraná ze stromů smrku bílého na Aljašce. Tato jádra byla uložena do dřevěných jádrovin a jemně obroušena, aby byly detaily buněk viditelné pod mikroskopem. Každý kroužek představuje jeden rok růstu. Široké letokruhy ukazují na dobré růstové podmínky (v tomto případě teplejší léto).

Vzorce letokruhů se pak studují pomocí řady různých vědeckých přístrojů. Tlačítka níže vás zavedou do laboratoře stromových letokruhů Lamont-Doherty Earth Observatory v Palisades ve státě New York. Tyto snímky jsou 360°, takže si je můžete prohlížet a přibližovat a oddalovat. Přibližte si hlavní pracovní prostor i základní místnost, abyste viděli, co je na stolech a stěnách.

Laboratoř stromových kruhů

Základní místnost laboratoře stromových kruhů

.