- حلقات الشجرة ، وما الذي نتعلمه يمكن تحديد سنوات حياة الأشجار ذات خطوط العرض المعتدلة والباردة من...
- الحلقات السنوية لا تحدد فقط عمر الشجرة
حلقات الشجرة ، وما الذي نتعلمه
يمكن تحديد سنوات حياة الأشجار ذات خطوط العرض المعتدلة والباردة من خلال قطع المنشار المستعرض من جذوعها ، مع مراعاة الحلقات السنوية (الطبقات السنوية). مثل هذه الطبقة ، كقاعدة عامة ، تتوافق مع نمو الخشب خلال موسم نمو واحد. الخشب ، المولود في الربيع وأوائل الصيف ، يختلف بشكل ملحوظ عن الخشب الذي ظهر في أواخر الصيف والخريف.
عندما الشجرة هي مجرد بداية للنباتات ، في الخشب يتم تشكيل العديد من السفن ذات المسافات الواسعة. في الخريف ، يتم تشكيل الأوعية الضيقة ، ويصبح أكثر كثافة والظلام. عادةً ما يكون الانتقال من الخشب المبكر إلى الخشب المتأخر تدريجيًا ، لكن الانتقال من الخشب المتأخر إلى الخشب المبكر يمكن تتبعه بوضوح تام ، والحدود بينهما واضحة للعيان المجردة بوضوح. كل حلقة ، كقاعدة عامة ، يتوافق مع سنة واحدة. رغم أن هناك في بعض الأحيان ما يسمى حلقات كاذبة. يحدث هذا إذا ، بسبب صيف غير موات (الجفاف أو البرد) ، يبدأ في الخضروات في الخريف.
كان هذا هو الحادث الذي وقع في توري (إستونيا) في 25 أغسطس 1818. خلال العاصفة الرعدية ، ضرب البرق بلوط بطول 25 متراً ؛ تم قطع الشجرة المصابة إلى قطع. وبعد ذلك اتضح أن الطبقات المركزية لخشب البلوط تحت تأثير البرق تقشر من بعضها البعض وتوضع بحرية مثل هوائي تلسكوبي.
أقدم الأشجار العملاقة
نظرًا لأن سمك الجذع يزداد كل عام ، يبدو أنه ينبغي البحث عن كبد طويل بين الأشجار الكثيفة. وبالفعل ، لوقت طويل ، كانت الأشجار العملاقة التي تنمو في أمريكا الشمالية تُعتبر الأقدم - سيكوياس و sequoiadendrons.
سيكويا هي أشجار عملاقة: يبلغ ارتفاعها حوالي مائة متر ، ويبلغ قطر الجذع 8.5 متر ، وقد شهدت إحدى هذه المناشير بمنشار يبلغ طوله سبعة أمتار لمدة أسبوعين تقريبًا ، واستغرق الأمر 30 منصة سكة حديد لنقل خشب هذه الشجرة. اثنين من الحقائق الفضولية. في حديقة سكويا الوطنية (الولايات المتحدة الأمريكية) ، على سكة حديدية ضخمة مقطوعة في منتصف القرن التاسع عشر ، نظم الأمريكيون المغامرون قاعة رقص صيفية ، حيث تم وضع 16 زوجًا من الراقصين و 20 متفرجًا و 4 موسيقيين في وقت واحد.
في حديقة يوسمايت الوطنية (20 كم من سان فرانسيسكو) ينمو سيكويا الشهير "wahwonah" - العظيم شجرة صنوبرية . في عام 1881 ، على موقع مجوف ضخم ، كان نفق طوله 8.7 متر وعرضه 2.5 متر وارتفاعه 3 متر مثقب في صندوقه.
حتى أكثر إثارة للإعجاب في حجم sequoiadendron (Wellingtonia ، شجرة الماموث) ، قطرها الجذع يصل إلى 10 أمتار ، وتنمو في ولاية كاليفورنيا على المنحدرات الغربية من سييرا نيفادا.
من بين هذه الأشجار العملاقة في عالم النبات ، اكتشفوا حيوان سيكويا يبلغ عمره 2125 عامًا. لفترة طويلة كان يعتبر أقدم شجرة.
نسبيا في الآونة الأخيرة ، أعطى النخيل بين أشجار الخشب الأحمر طويلة العمر الطريق إلى صنوبر intermountain شائك ينمو على المنحدرات الصخرية لجبال الجبل الأبيض (غرب أمريكا الشمالية). لم يفترض أحد ، بشكل عام ، أن الأشجار الصغيرة (التي يصل ارتفاعها إلى 10 أمتار) تتمتع بهذا العصر المحترم. في عام 1955 ، تم قطع واحدة من هذه الصنوبر للبحث العلمي. عندما ، حسب الحلقات السنوية ، تم حساب عمرها ، فوجئ العلماء للغاية: 4900 سنة صنوبر شائك! لم يكن لدى الباحثين أي خيار سوى إلقاء اللوم على أنفسهم لإدانتهم وندم عملهم.
لكن تمت دراسة بقية أشجار الصنوبر القديمة بحذر شديد ومنذ عام 1958 تم إخضاعها لحماية الدولة. من بين أشجار الصنوبر الطويلة الأمد ، قمنا بإحصاء الكثير من الأشجار التي تجاوز عمرها 4 آلاف عام. حصلت جميع الأشجار الأربعة على أسمائها الخاصة: "ألفا" - أول شجرة وجدت منذ أكثر من 4 آلاف عام ، "البطريرك" - أثخن شجرة من الصنوبر الشوكي (قطر الجذع 3.5 م) ، "مثوسيلا" - أقدم شجرة حية ، يبلغ من العمر 4600 عامًا (وفقًا لحكايات الكتاب المقدس ، عاش ميثوسيلا الأطول بين الناس - 969 عامًا).
الحلقات السنوية من الصنوبر الشوكي كثيفة للغاية بحيث لا يمكن تمييزها بالعين المجردة. هذا ليس مفاجئًا: بعد مائة عام ، لا يزيد قطر الجذع بأكثر من 2.5 سم ، وفي أحد أقسام الشريحة ، بطول 12 سم فقط ، بلغ عدد حلقاته السنوية 1100 حلقة. لذلك ظهرت أقدم أشجار الصنوبر على الأرض عندما بدأ الفراعنة في مصر في بناء الأهرامات الأولى.
الحلقات السنوية لا تحدد فقط عمر الشجرة
اليوم ، لتحديد عمر الشجرة ، ليست هناك حاجة لقصها. أخصائيو علم التشريح ، متخصصون في حلقات نمو "القراءة" ، يقومون بتدوين أعمدة الخشب بسماكة مثل الألواح ، ثم فحصها تحت المجهر.
وقد صمم المخترعون اليابانيون آلة تصوير بالأشعة السينية المحمولة ، والتي يمكنك من خلالها التقاط صور لقطر الجذع ، دون التسبب في أي ضرر بسيط للشجرة ؛ وفقًا لهذه الصور ، لا يحدد المتخصصون عمر الشجرة فحسب ، بل يحددون أيضًا حالتها الصحية (مقدار هذه الكلمة التي يمكن تطبيقها على الشجرة).
يتنوع عرض حلقات الأشجار من عام إلى آخر ، وبالتالي فإن مجمل جميع الحلقات عبارة عن تاريخ يمكن فيه لخبراء قراءة كل شيء: تقلبات درجات الحرارة في الهواء ، وهطول الأمطار ، وحرائق الغابات ، وغزو الآفات ، وموت الأشجار المجاورة. كما أن عرض كل حلقة على حدة ليس هو نفسه في كل مكان ؛ فهو يعتمد على موضع الشجرة بالنسبة إلى الشمس ، وتظليلها بواسطة الأشجار المجاورة لها ، واتجاه الرياح ، وما شابه ذلك.
هل أحتاج إلى فك سجل الخشب؟ بالطبع هو ضروري ، لأنه يساعد على الكشف عن بعض أسرار الماضي. لفترة طويلة ، كان المؤرخون الأمريكيون قلقين بشأن لغز مدينة صخرية بنيت في القرن الثالث عشر. في ميسا فيردي (كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية). لماذا تركها السكان؟ كما حدث في الحلقات السنوية من جذوع الأشجار ، والتي بدونها ، بالطبع ، لم تفعل مباني المدينة القديمة ، فقد حدث ذلك بسبب سنوات الجفاف الكثيرة.
اقترح ليوناردو دافنشي أولاً عصر الأشجار بحلقات سنوية ؛ كما اقترح أن عرضها يعتمد على المناخ. أوضح العلاقة بين نمو الحلقات السنوية وعوامل الأرصاد الجوية - درجة حرارة الهواء وهطول الأمطار - لأول مرة من قبل العلماء الروس أ. إن. بيتكوف و. إف. شافيدوف في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. أنشأ باحثون أمريكيون من المختبر التشخيصي التوافقي بجامعة أريزونا الطبقات السنوية من الصنوبر الشوكي في غرب أمريكا الشمالية في أعوام 1453 و 1601 و 1884 و 1902 و 1941 و 1965. كان الصيف باردًا بشكل غير طبيعي. بيانات عامي 1941 و 1965 يتزامن مع ملاحظات علماء الأرصاد الجوية. والحقيقة هي أن نشاط الكامبيوم (النسيج الضام الذي يولد الخشب) ضعيف في سنوات مع الصيف البارد. تشير الأضرار التي لحقت بالخلايا الخشبية التي تشكلت خلال فصل الصيف إلى غزو كتل الهواء البارد.
لذلك ، واستكشاف الحلقات السنوية من الصنوبر الشائك والشظايا المحفوظة من الخشب الميت من هذه الأشجار ، قام العلماء الأمريكيون بتجميع تقويم مناخ موحد للغرب. 
أمريكا الشمالية ، حيث يصل إلى 6200 قبل الميلاد. ه. تتميز كل عام.
أجريت دراسات مماثلة في الاتحاد السوفيتي السابق. في المعهد النباتي لأكاديمية العلوم في ليتوانيا ، كان هناك مختبر شجيري متزامن. في ذلك ، خلقوا dendroscale تغطي 900 سنة. على حلقات القديم خشب الارز اكتشف العلماء في ألتاي ، العلماء ، ما الذي كان عليه المناخ في هذه الأماكن في الفترة من 1020 إلى 1979. يوضح شجر الأرز بوضوح كيف تؤثر دورات النشاط الشمسي التي تمتد 11 عامًا على المناخ. وقد لاحظنا أيضًا إيقاعات عمرها من 80 إلى 90 عامًا ، والتي لم يتم تحديد سببها نهائيًا بعد.
وفي مجلة "Nature" لعام 1976 ، ظهرت رسالة حول طريقة جديدة لتحديد مناخ القرون الماضية من خلال حلقات سنوية. ثبت أن نسبة نظائر الكربون والأكسجين والهيدروجين في الغلاف الجوي للأرض تعتمد على درجة حرارته. لذلك ، وبعد حساب التركيب النظائري لكل حلقة من الخشب ، من الممكن حساب متوسط درجات الحرارة السنوية للأعمار الماضية. لهذا فقط ، من الضروري إقامة علاقة كمية بين التركيب النظائري للطبقات السنوية ومتوسط درجة الحرارة السنوي المعروف.
عمل علماء من إنجلترا وألمانيا والولايات المتحدة الأمريكية على إنشاء مقياس حرارة شجرة. لقد أجروا أبحاثهم في إنجلترا ، حيث بدأوا في تسجيل درجة حرارة البيئة ، منذ حوالي 300 عام. ليس بعيدا عن مواقع تسجيل درجة الحرارة ، والبلوط القديمة و أشجار التنوب وتحليل محتوى النظائر في الحلقات. مقياس الحرارة الخشب تخرج حتى. ساعدت دراسة أشجار الزمن القديم في معرفة ما كان عليه الطقس منذ عدة قرون ، حتى عندما لم يكن لديهم أي فكرة عن إمكانية قياس الحرارة والبرودة.
ولكن ليس فقط حول مناخ القرون الماضية يمكن أن يروي الحلقات السنوية النباتات الصنوبرية . لقد وجد العلماء الأمريكيون أن ثوران بركاني كبير مسجل فيها. في الواقع ، أثناء الانفجار ، تنبعث كتلة كبيرة من الرماد البركاني والغبار في الغلاف الجوي العلوي ، والذي يمكن أن يبقى في الغلاف الجوي لمدة سنتين إلى ثلاث سنوات. أصغر جسيمات صلبة تصيد أشعة الشمس ، لذلك تصبح أكثر برودة على الأرض.
استكشاف الصنوبر الفقري ، أكد العلماء اندلاع جبل إتنا في 44 غرام. ه. تم تسجيل هذا الانفجار فقط في حلقات الشجرة في 42 غرام. إيه: لقد استغرق الأمر عامين لسحب سحابة من الغبار البركاني والرماد من صقلية إلى أمريكا.
تاريخ ثوران إتنا معروف جيدًا للعلماء ، ولكن عن ثوران بركاني آخر في سانتورين ، والذي دمر ثقافة المينوا. كريت ، وكان المؤرخون خلاف. يعتقد البعض أن ثوران بركان سانتورين كان بين 1700 و 1450. ن. هـ ، آخرون - بين 1500 و 1300 BC. ه. وفقًا للحلقات السنوية للأشجار الشوكية ، أثبت علماء التشريح أن ثوران بركان سانتورين حدث بين عامي 1628 و 1626. BC. ه.
منذ حوالي عشر سنوات ، اقترح عالم النبات الأمريكي ، A. G. Dzheikobi ، أن حلقات الأشجار التي تنمو في المناطق ذات النشاط الزلزالي يمكن تحديدها عند وقوع الزلزال وحتى مدى قوته.
في تفكيره ، يقوم على حقيقة أن الزلزال عادة ما يغير الظروف التي نمت فيها الغابة: نظام الجذر تالف ، وتزويد الأشجار بتغيرات المياه الجوفية ، وهلم جرا. وبطبيعة الحال ، تؤثر هذه العوامل على نمو الشجرة ويجب تسجيلها في حلقات الشجرة. في الواقع ، تتميز الزلازل بحلقات مظلمة ممتدة على جانب واحد.
اقترح العالم السوفيتي ن. ف. لوفيليوس أن حلقات الأشجار القديمة يجب أن تحتوي على معلومات حول انفجارات المستعرات العظمى في المجرة. درس القطع من اثنين من هذه الأشجار: آرشا (شجرة العرعر) و امور ارش . عندما حسبوا الطبقات السنوية للعرعر الموجودة في جبال آسيا الوسطى ، أصبح من الواضح أن هذا النبات ولد عام 1163 وعاش لمدة 807 عامًا. خلال هذا الوقت ، وقعت ثلاثة انفجارات للنجوم المتفجرة - في 1572 ، 1604 ، 1700. وكان لهذه الانفجارات تأثير على المحيط الحيوي للأرض. أدى انفجار المستعر الأعظمي إلى إبطاء نمو الأشجار: علاوة على ذلك ، وصل الظلم إلى أقصى حد في 15-16 عامًا بعد الانفجار ، وبعد 30 عامًا عاد النمو إلى طبيعته في الأشجار. ما هي العمليات الفسيولوجية التي تنتهك تحت تأثير انفجار المستعر الأعظم لم يتم بعد تحديدها.
قراءة سجلات الحلقات ، يمكنك استخراج وغيرها من المعلومات. على سبيل المثال ، يمكن للأشجار معرفة درجة تلوث الهواء في سنوات مختلفة. يحدد علماء الفيزياء الأمريكيون في الحلقات السنوية آثار التجارب النووية. يدرس الكيميائيون ، عند تحليل التركيب الكيميائي للحلقات السنوية ، توزيع العناصر المتناثرة في فترات مختلفة.
في كل مرة ، بعد إعادة قراءة كتابنا المفضل مرة أخرى ، نجد شيئًا جديدًا لأنفسنا فيه لم نلاحظه من قبل. لذلك مع سجلات الطبقات السنوية: ستمر السنوات وربما يقرأها شخص ما بطريقة جديدة ويفتح لنا محتوى مختلف تمامًا من هذه القصة الخشبية ، التي كتبها الطبيعة.
ف. بيتريشين