TREX

×

Andrew E. Douglas (till vänster), grundaren av dendrokronologin, undersöker en sektion av ett redwoodträd tillsammans med en kollega 1946. Courtesy LTRR

En kort historia

I slutet av 1800-talet och början av 1900-talet började Andrew. E. Douglass vetenskapen dendrokronologi – tekniken för att datera händelser, miljöförändringar och arkeologiska artefakter med hjälp av de karakteristiska mönstren hos årsringar i timmer och trädstammar. Som ung astronom som arbetade vid Lowell-observatoriet i Arizona hade Douglass ett särskilt intresse för solen, särskilt solfläckarnas cykliska beteende och hur solen påverkar vädret. Han började titta på trädens årliga årsringar och lade märke till ett samband mellan storleken på årsringarna och klimatfaktorer som fukt och höjd. Han ritade bredden på årsringarna och sammanställde de första kronologierna för att visa hur träden registrerar klimatförändringar genom tiderna. Han noterade att träden reagerade på samma sätt i hela regionen och uppfann en teknik som skulle visa sig vara ett grundläggande verktyg för studier av trädringar: korsdatering är en teknik som säkerställer att varje enskild trädring tilldelas sitt exakta bildningsår genom att matcha mönstren av breda och smala ringar mellan kärnor från samma träd och mellan träd från olika platser, eller genom att matcha mönstren av trädringar från ett träd till ett annat. Detta gjorde det möjligt för forskarna att markera exakta kalenderdatum för varje ring. I dag används trädringsanalys inte bara för att fastställa hur klimatet såg ut förr i tiden, utan den kan också användas för att datera konstverk (träramar), violiner och andra träinstrument samt byggnader.

Om du vill se korsdateringsprocessen i praktiken kan du titta på historiskt material där A.E. Douglas är i färd med att arbeta.

Tree-Ring Basics

Träd växer vanligtvis en ring per år. De börjar växa på våren (cellerna är ljust bruna i färgen, så kallad early woodis den ljusa delen av en årsring som produceras på våren) och när växtsäsongen tar slut på hösten tjocknar cellväggarna (det mörka bandet eller late woodis den mörkare delen av en årsring som produceras på sommaren) och slutar så småningom att växa på vintern, vilket ger upphov till en mycket tydlig ring. Ringmönstret som bildas under trädets hela livstid avslöjar de klimatförhållanden som trädet växte under. Rikligt med fukt och en lång växtsäsong resulterar i en bred ring. Ett torrt år kan resultera i en mycket smal ring (se diagram). På platser där träden är mer känsliga för temperatur (t.ex. på hög höjd på en bergstopp eller i de boreala skogarna i norra Alaska och Kanada) visar en bred ring på ett varmt år och en smal ring på ett kallt år.

I den här aktiviteten får du lära dig hur trädringsforskning går till. Vart reser trädringsforskare för att hitta lämpliga träd? Vilka verktyg används? Vilka tekniker kan användas för att förbereda och analysera trädkärneprover för att avslöja hur det tidigare klimatet såg ut?

Instruktioner

1. Att hitta klimatkänsliga träd

Att genomföra trädringsforskning är inte så enkelt som det kanske först verkar. Det stora flertalet träd som vi ser på vandringar eller när vi kör bil kommer inte att ha fångat ett bra klimatregister under långa tidsperioder. Dendrokronologer måste söka efter långlivade träd som växer i ganska hårda miljöer, vilket gör dem mycket känsliga för de omgivande förhållandena, där deras tillväxt är långsam – så långsam att många år kommer att registreras under deras livstid. Ett sådant träd är borstkottallen, som växer i Arizona, Colorado, New Mexico, Utah, Nevada och östra Kalifornien, ibland under mycket kalla och torra förhållanden. Det äldsta kända exemplaret heter Methuselah och är 4 765 år gammalt! Du kommer att få chansen att utforska en plats med borstkotpelare i del 2 av den här laborationen.

Vilka egenskaper letar dendrokronologer efter i forskningsplatser som ger dem de bästa möjligheterna att rekonstruera tidigare klimatförhållanden? Titta på videon nedan och svara på frågorna om att stanna upp och tänka.

2. Kärnborrning av träd

Nu ska vi lära oss att få fram trädkärnor prover från ett träd. Folk frågar ofta om det skadar trädet att borra i det för att ta ett prov på dess ved. De kärnprover som forskare tar från träd är faktiskt ganska små (mindre än diametern på en blyertspenna) och skadar inte trädet. Trädet läker sig självt ganska snabbt, på samma sätt som när man tar bort en pipa efter att ha avverkat ett träd för att få lönnsirap. Om man är orolig för en viss grupp träd kan forskarna doppa sina trädborrar i alkohol för att vara säkra på att de inte sprider några sjukdomar från träd till träd. Om skogsförvaltare är oroliga för en viss skog kan de neka forskare tillstånd att kärnborra träd när de ansöker om tillstånd.

Se dendrokronolog Nicole Davi beskriva hur man kärnborrar ett träd.

VIDARE: Nicole Davi kärnor i ett tulpanträd med assistenten Augie. Credit: Jacob Tanenbaum (MP4 Video 268.2MB Mar28 16)

3. Bearbetning av kärnorna

Forskare samlar in kärnprover från tjugo eller fler träd på varje plats. Dessa prover måste hållas noggrant inneslutna och föras till ett laboratorium för analys. Kärnor som tagits från ett träd måste monteras i en speciell trähållare, eller kärnfäste, och sedan slipas fint för att få fram ringmönstret tydligt.

×

Trädkärnor tagna från vitgranar i Alaska. Kärnorna har placerats i träkärnfästen och slipats fint så att celldetaljerna blir synliga i mikroskop. Varje ring representerar ett års tillväxt. De breda ringarna tyder på goda tillväxtförhållanden (varmare somrar i det här fallet).

Trädringarnas mönster studeras sedan med ett antal olika vetenskapliga instrument. Knapparna nedan tar dig till Lamont-Doherty Earth Observatory’s Tree-Ring Lab i Palisades, New York. Bilderna är 360°, så du kan titta runt och zooma in och ut. Zooma in på både huvudarbetsområdet och kärnrummet så att du kan se vad som finns på borden och väggarna.

Tree-Ring Laboratory

Tree-Ring Laboratory Core Room