Dendroklimatoloogia

Allikas: Vikipeedia

Dendroklimatoloogia on dendrokronoloogia allteadus, mis tegeleb puude aastarõngaste abil kindla territooriumi kliima uurimisega valitud ajaperioodi vältel.[1]

Puud on tundlikud neid ümbritseva keskkonna suhtes ning see väljendub aastarõngaste kasvus.[2] Kliimatingimused, mis aastarõngaste kasvu mõjutavad, on näiteks: sademed, temperatuur, pilvisus (päikeseliste päevade arv), tuul.[2] Reeglina heade kasvutingimuste ajal kasvavad laiemad aastarõngad, kui kehvemate kasvutingimuste esinemisel. Samades keskkonnatingimustes kasvavatel puudel on sarnased kasvurõngaste mustrid.[1]

Aastarõngaid on võimalik väga täpselt dateerida, kas ühe või poole aasta täpsusega. Dendroklimatoloogiline baasandmestik saadakse võrreldes puurõnga laiust vastava aasta kliimatingimustega. Puu aastarõngad on ajaliselt väga täpne allikas kogumaks informatsiooni mineviku kliimatingimuste kohta. Väga vähesed teised allikad pakuvad sellist katkematust ja täpsust. Aastarõngastest saadud informatsiooni abil saab kaardistada kliimamuutusi perioodide kohta, mille kohta mõõdetud andmeid pole.[3]

Puu rõngaste uurimisest saadud aastarõngaste kronoloogiaid on võimalik võrrelda teiste klimaatilisi muutusi kajastavate aegridadega nagu näiteks jää või setete ladestustega. Uurides ühe piirkonna klimaatilisi tingimusi läbi erinevate aegridade, saadakse informatsiooni taimkatte reaktsioonist kliimamuutusele. Näiteks kui uurida lisaks puu rõngaste kronoloogiatele ka õietolmu ladestumise mustreid (pinnase kihtidest võetakse proovid, kus määratakse õietolmu kogus ja liik), annab see ülevaate ökosüsteemi reageerimisest kliimamuutustele.[4][2]

Ajalugu[muuda | muuda lähteteksti]

Dendroklimatoloogia on suhteliselt noor teadus. Säilinud on Leonardo da Vinci märkmed puuderõngaste laiustest ja selle põhjendusest, kuid eraldi teadusena hakati sellega tegelema 19. sajandi lõpus ja 20. sajandi alguses. Theodor Hartingut peetakse esimeseks bioloogiks kes tegeles puu rõngaste uurimisega.[5]

A. E. Douglassi (1867–1962) on tänapäevase dendrokronoloogiale aluse panijaks. Ta võttis kasutusele risttateerimise meetodi. Ta avastas, et aastarõngaste keskmistatud kõveraid saab kasutada klimaatilise informatsiooni saamiseks.[5]

Bruno Huber (1899–1960) oli Saksa metsadeadlane ja botaanik, kes uuris puude aastarõngaste kujunemise ökoloogilisi ja füsioloogilisi aspekte. Ta võttis kasutusele statistilise näitaja aastarõngaste ridade omavahelise sarnasuse hindamiseks ning poolalgoritmilised graafikud aastarõngaste laiuste kujutamiseks. Ta tõestas, et parasvöötme kliimas kasvavaid puid on võimalik kasutada dendrokronoloogilisteks uuringuteks. Tema tööde mõjutusel hakati ka teistes Euroopa riikides tegema dendrokronoloogilisi uurimusi.[1]

Fjodor Nikiforovitsh Švedov (1840–1905) oli Novorossia Ülikooli füüsikaprofessor Odessas, kes tegeles ka füüsilise geograafiaga. Ta uuris jämedaid robiiniad (Robinia pseudoacacia) ning prognoosis nende aastarõngaste laiuse järgi põua-aastate kordumisi.[1]

Meetodid[muuda | muuda lähteteksti]

Dendroklimatoloogias kasutatakse dendrokronoloogia meetodeid nagu näiteks standardiseerimine, proovi sügavus, ristdateerimine, prooviala valik ning printsiipe nagu limiteeriva faktori ehk piirava teguri põhimõte, replikatsiooni põhimõte ja ökoloogilise amplituudi printsiip.[3] [2] Dendroklimatoloogilistes uuringutes üritatakse vältida proovide võtmist puudelt, millel on silmnähtavad vigastused või mis on alammõõdulised. Uuritavad puud valitakse kliimatundlikelt aladelt, näiteks kaljunõlvakutelt või põhjapoolsetelt kasvualadelt.[2]

Dendroklimatoloogiline uurimine algab uuritava koha valikuga. Sellele järgneb rõngaste mõõtmine, puu vanuse määramine, andmete statistiline kontroll ja aastarõngaste kronoloogia loomine.

Dendroklimatoloogilistes uuringutes kasutatakse enim kahte puurõnga omadust: puu rõnga kogulaiust (TRW – total ring width) ja maksimaalset hilispuidu tihedust (MXD – maximum latewood density). Teisteks kasutatavateks omadusteks on vara- ja hilispuidu eraldi mõõdetud laiused ning trahheiitide ja trahheede mõõtmed. [6] Puu üks aastarõngas koosneb varapuidust ja hilispuidust. Varapuit on suurerakulisem kui hilispuit ning sellest tingituna on ka varapuidu tihedus väiksem kui hilispuidul.[2] Visuaalselt saab vara- ja hilispuitu eristada värvi järgi. Varapuit on heledam ja hilispuit tumedam.

Puude kasvurõngaste abil piirkonna kliima uurimiseks, peab kasvurõngaste kronoloogiat võrdlema kliimatingimuste kõveraga. Selleks on vaja andmeid muutujatest nagu temperatuur sademed ja Palmeri põua indeks (Palmer Drought Severity Index (PDSI)). [2] Kliimarekonstruktsioonides kasutatakse erineva vanusega puid.[2]

Proovi sügavus (sample depth) on proovide arv, mis näitab nähtuse esinemist minevikus. Kui ala klimaatiliste tingimuste uurimiseks kasutatakse liiga väheste puude aastarõngaste aegridu, võivad üksikute puude kasvu eripärad häirida üldist kasvu signaali.[2] Minimaalne vajalik proovide arv sõltub konkreetsest kasvukohast, kuid tavaliselt on vaja vähemalt kümmet proovi. [7]

Standardimine on protsess, mille käigus eemaldatakse aastarõngaste aegreast ebasoovitav pikaajaline varieerumine. Selleks jagatakse mõõtmistulemused statistilise võrrandiga, mis seostab puu kasvu tema vanusega. Sellega püütakse eelkõige eemaldada puu vanusest tingitud kasvutrende.[1]

Dendroklimatoloogia Eestis[muuda | muuda lähteteksti]

Eestis tegeldakse dendrokronoloogiaga ja sealhulgas dendroklimatoloogiaga Tartu Ülikoolis ja Eesti Maaülikoolis. Eesti alade kohta on loodud kliimamudel, kasutades tamme aegridu, mis ulatuvad tagasi aastasse 1646. [8] Lisaks on Eesti alade kohta olemas 900-aastane männikronoloogia (1113–2008) ning kuuse- (1576–2012) ja lehisekronoloogiad. [7]

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 "DENDROKRONOLOOGIA - BGBO.01.039". Kasutatud 30.10.2017.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 James H Speer (2012). Fundamentals of Tree-ring Research. Tucson: UAPress. 
  3. 3,0 3,1 Fritts (1976). Tree rings and climate. Tuscon: Academic Press. 
  4. Michael Friedrich ,Bernd Kromer,Klaus F. Kaiser,Marco Spurk,Konrad A. Hughen,Sigfus J. Johnsen (2001) High-resolution climate signals in the Bølling–Allerød Interstadial (Greenland Interstadial 1) as reflected in European tree-ring chronologies compared to marine varves and ice-core records. Quaternary Science Reviews, 20, 1223–1232
  5. 5,0 5,1 Fritz Hans Schweingruber (1996). tree rings and environment dendrochronology. Netherlands: Springer Netherlands. 
  6. Hughes, Malcolm K., Swetnam, Thomas W., Diaz, Henry F. (2011). Dendroclimatology : Progress and Prospects
  7. 7,0 7,1 Alar Läänelaid. "Mida kasulikku annab aastarõngaste uurimine?". Eesti Mets. Kasutatud 30.10.2017.
  8. Mart Zirnask. "Tammetüves peituv kliima". Novaator, 11.12.2013. Kasutatud 13.11.2017.