TREX

×

Andrew E. Douglas (balra), a dendrokronológia tudományának megalapítója egy mamutfenyő metszetét vizsgálja egy kollégájával 1946-ban. Courtesy LTRR

Rövid történet

Az 1800-as évek végén és az 1900-as évek elején Andrew. E. Douglass megalapította a dendrokronológia tudományát – az események, környezeti változások és régészeti leletek datálásának technikáját a faanyagok és fatörzsek évgyűrűinek jellegzetes mintázatának felhasználásával. Az arizonai Lowell Obszervatóriumban dolgozó fiatal csillagászként Douglass különös érdeklődést mutatott a Nap iránt, különösen a napfoltok ciklikus viselkedése és a Nap időjárásra gyakorolt hatása iránt. Elkezdte vizsgálni a fák évgyűrűit, és észrevette, hogy összefüggés van a évgyűrűk mérete és az éghajlati tényezők, például a nedvesség és a tengerszint feletti magasság között. Felvázolta a fák évgyűrűinek szélességét, és összeállította az első kronológiákat, amelyek megmutatták, hogy a fák hogyan rögzítik az éghajlat időbeli változásait. Észrevéve, hogy a fák válaszai hasonlóak az egész régióban, feltalált egy technikát, amely alapvető eszköznek bizonyult a fák évgyűrűinek vizsgálatában: a keresztdatálást – ez egy olyan technika, amely biztosítja, hogy minden egyes évgyűrűhöz pontosan hozzárendeljék a keletkezés évét azáltal, hogy a széles és keskeny évgyűrűk mintázatát egyazon fából származó magok között, illetve különböző helyekről származó fák között, vagy az évgyűrűk mintázatát egyik fáról a másikra illesztik. Ez lehetővé tette a tudósok számára, hogy pontos naptári dátumokat jelöljenek meg minden egyes évgyűrűhöz. Ma a fa évgyűrűk elemzését nemcsak arra használják, hogy meghatározzák, milyen volt az éghajlat a múltban, hanem műalkotások (fakeretek), hegedűk és más fahangszerek, valamint épületek datálására is.

Hogy a kereszttagolás folyamatát működés közben láthassa, nézze meg történelmi felvételeket A. E. Douglasról munka közben.

A fák évgyűrűinek alapjai

A fák általában évente egy évgyűrűt növesztenek. Tavasszal kezdenek növekedni (a sejtek világosbarna színűek, az úgynevezett korai fa a tavasszal keletkező évgyűrű világos színű része), és ahogy a növekedési időszak ősszel véget ér, a sejtfalak megvastagodnak (a sötét sáv vagy késői fa a nyári szezonban keletkező évgyűrű sötétebb része), és végül télen leállnak, ami egy nagyon jól kivehető évgyűrűt eredményez. A fa teljes élettartama alatt kialakuló gyűrűmintázat elárulja, hogy milyen éghajlati viszonyok között nőtt a fa. A bőséges nedvesség és a hosszú növekedési időszak széles gyűrűt eredményez. Egy száraz év nagyon keskeny gyűrűt eredményezhet (lásd az ábrát). Azokon a helyeken, ahol a fák érzékenyebbek a hőmérsékletre (pl. magasan fekvő hegycsúcsokon, vagy az északi boreálisokban, illetve az észak-zalaszkai és kanadai erdőkben), a széles évgyűrű meleg évet, a keskeny évgyűrű pedig hideg évet jelez.

Ezzel a tevékenységgel megtanulhatod, hogyan történik a fák évgyűrűinek vizsgálata. Hová utaznak a fa évgyűrűkkel foglalkozó tudósok, hogy megfelelő fákat találjanak? Milyen eszközöket használnak? Milyen technikákat használnak a fák magmintáinak elkészítéséhez és elemzéséhez, hogy feltárják a múltbeli éghajlat jellegét?

Instrukciók

1. Klímára érzékeny fák megtalálása

A fák évgyűrűinek vizsgálata nem olyan egyszerű, mint amilyennek elsőre tűnik. A fák túlnyomó többsége, amelyeket kirándulásokon vagy autóvezetés közben látunk, nem rögzít hosszú időn keresztül jó éghajlati adatokat. A dendrokronológusoknak olyan hosszú életű fákat kell keresniük, amelyek meglehetősen zord környezetben nőnek, ami nagyon érzékennyé teszi őket a környező körülményekre, ahol a növekedésük lassú – olyan lassú, hogy sok évet rögzítenek életük során. Az egyik ilyen fa a bristlecone fenyő, amely Arizonában, Coloradóban, Új-Mexikóban, Utahban, Nevadában és Kelet-Kaliforniában nő, néha nagyon hideg és száraz körülmények között. A legidősebb ismert példányt Methuselahnak nevezik, és 4765 éves! A labor 2. részében lehetőséged lesz felfedezni egy bristlecone fenyő lelőhelyet.

Milyen jellemzőket keresnek a dendrokronológusok a kutatási helyszíneken, hogy a legjobb esélyt kapják a múltbeli éghajlati viszonyok rekonstruálására? Nézze meg az alábbi videót, és válaszoljon a Megállj és gondolkodj kérdésekre.

2. Fák magvétele

Most megtanuljuk, hogyan lehet fából magmintát venni. Az emberek gyakran kérdezik, hogy árt-e a fának, ha megfúrjuk a fát, hogy mintát vegyünk a fából. A magminták, amelyeket a tudósok a fákból vesznek, valójában elég kicsik (kisebbek, mint egy ceruza átmérője), és nem károsítják a fát. A fa viszonylag gyorsan meggyógyul, hasonlóan ahhoz, mint amikor a juharszirup készítéséhez használt fa megcsapolása után eltávolítják a fát. Ha aggodalomra ad okot egy adott facsoport, a tudósok alkoholba márthatják a fakopáncsokat, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy nem terjesztenek betegségeket fáról fára. Ha az erdőgazdálkodók aggódnak egy adott erdőért, megtagadhatják a tudósoktól a fák magozását, amikor engedélyért folyamodnak.

Nézze, ahogy Nicole Davi dendrokronológus leírja, hogyan kell egy fát magozni.

Nézze meg! Nicole Davi egy tulipánfát magoz ki Augie asszisztenssel. Credit: Jacob Tanenbaum (MP4 Video 268.2MB Mar28 16)

3. A magok feldolgozása

A tudósok minden egyes helyszínen húsz vagy több fáról vesznek magmintát. Ezeket a mintákat gondosan el kell zárni, és elemzésre laboratóriumba kell vinni. A fából vett magokat egy speciális fatartóba vagy magtartóba kell szerelni, majd finomra kell csiszolni, hogy a gyűrűmintázat jól kivehető legyen.

×

Alaszkai fehér lucfenyőből vett magokat. Ezeket a magokat fa magtartókba helyezték és finomra csiszolták, hogy a sejtek részletei mikroszkóp alatt is láthatóak legyenek. Minden egyes gyűrű a növekedés egy évét képviseli. A széles évgyűrűk jó növekedési feltételeket (ebben az esetben melegebb nyarakat) jeleznek.

A fák évgyűrűinek mintázatát ezután számos különböző tudományos műszerrel tanulmányozzák. Az alábbi gombok segítségével eljuthat a Lamont-Doherty Földmegfigyelő Intézet Palisadesben (New York) található Tree-Ring Laboratóriumába. Ezek a képek 360°-osak, így körülnézhetsz és nagyíthatsz vagy kicsinyíthetsz. Nagyítson rá a fő munkaterületre és a magteremre is, hogy láthassa, mi van az asztalokon és a falakon.

Fa-Ring Laboratórium

Fa-Ring Laboratórium magterme