Синие кольца на деревьях и кустарниках говорят о холодах в прошлом

Когда наступают холода, даже крепкие деревья испытывают трудности с ростом. Для нормального роста деревьям необходимо определенное количество теплых дней в вегетационный период; в противном случае клеточные стенки нового роста не лигнифицируются должным образом, образуя синие кольца, которые появляются при окрашивании образцов древесины.

Поскольку деревья и кустарники могут жить сотни лет, выявление этих синих колец позволяет нам определить холодное лето в прошлом. Изучая сосны и можжевеловые кустарники из северной Норвегии, ученые выявили два чрезвычайно холодных лета в 1902 и 1877 годах, возможно, вызванных извержениями вулканов Пеле на острове Мартиника и Котопакси в Эквадоре.

Синие кольца выглядят как незавершенные кольца роста и связаны с холодными условиями в течение вегетационного периода, — говорит доктор Агата Бухваль из Университета Адама Мицкевича (Польша), ведущий автор статьи в журнале Frontiers in Plant Science.

В целом, мы обнаружили больше голубых колец у деревьев, чем у кустарников. Кустарники, по-видимому, более приспособлены к похолоданиям, чем деревья, и, возможно, поэтому кустарники встречаются дальше на севере. Именно поэтому я люблю изучать кустарники: они кажутся настоящими героями севера.

Боли при росте

Ученые отобрали керны 25 шотландских сосен и диски основания стеблей 54 кустарников можжевельника обыкновенного в месте, расположенном высоко над линией роста горы Ишкорас в Северной Норвегии. Команда сделала поперечный срез и окрасила эти образцы, а затем сфотографировала их под микроскопом, чтобы измерить ширину колец роста и определить перекрестную датировку, а также выявить синие кольца.

Изучение синих колец требует гораздо более длительного протокола, чем классические дендрохронологические исследования, — отметила Бухваль.

Мы благодарны за то, что работаем с преданными своему делу высококвалифицированными лаборантами. Только вместе мы сможем изучить мир синих колец в высоком разрешении с помощью предметных стекол микроскопа.

В целом, только 2,1% колец сосны и 1,3% колец можжевельника были синими; клетки, которые не успели лигнифицироваться должным образом, были найдены в основном в конце колец роста, в поздней древесине. Синие кольца чаще всего встречались в 1902 году — у 96% сосен и 68% можжевеловых кустарников, а затем в 1877 году — у 84% сосен и 36% можжевеловых кустарников. Сосны оказались более уязвимы к образованию синих колец, чем кустарники можжевельника, что может сделать их более чувствительным индикатором холодного лета.

В случае с сосной в бореальных регионах синие кольца могут ослабить дерево, сделав его более восприимчивым к механическим повреждениям или болезням, — объяснил доктор Павел Матулевский из Университета Адама Мицкевича, второй автор статьи.

Если такое явление сохраняется в течение нескольких лет, оно может препятствовать восстановлению дерева в последующие годы.

Сравнение этих данных с местными погодными записями показало, что 1902 и 1877 годы характеризовались очень низкими летними температурами. В 1902 году самый холодный июнь за всю историю наблюдений задержал вегетационный период, поэтому общее количество теплых дней в том году было недостаточно для роста деревьев. Это может объяснить, почему в 1902 году ранняя древесина сформировалась почти нормально, а поздняя — нет, в результате чего образовалось много синих клеток поздней древесины: вегетационный период был слишком коротким, поэтому поздняя древесина не успела развиться должным образом.

Сравнение периодов похолодания — событие 1902 года пришлось на июнь, когда обычно начинается сезон роста, а событие 1877 года — на август — позволяет предположить, что можно даже провести различие между похолоданием в разное время. Поздние похолодания могут привести к более лигнифицированным клеточным стенкам и «менее синему» кольцу.

Длинная тень вулканов

Другие исследования связывают синие кольца с глобальными климатическими событиями, такими как похолодание после крупных извержений вулканов. Холодный июнь 1902 года может быть связан с извержением вулкана Пеле в мае. Аналогично, извержение Котопакси в конце июня совпадает с холодным августом 1877 года, но других свидетельств похолодания в Северной Норвегии после этого извержения нет. Это голубое кольцо может быть вызвано и другим, пока не установленным фактором.

Рассматривая другие синие кольца, ученые выявили больше потенциально холодных летних периодов — но погода, похоже, была менее холодной, а некоторые температурные данные отсутствовали, что мешало анализу. Ученые также предупредили, что температура среди деревьев могла отличаться от температуры, зафиксированной на метеостанции горы Ишкорас: для будущих исследований необходимы данные о погоде на месте.

Мы надеемся вдохновить другие исследовательские группы на поиски голубых колец в своем материале, — говорит Бухваль.

Было бы здорово создать сеть голубых колец на основе деревьев и кустарников, чтобы реконструировать события, связанные с похолоданием на северной линии тропиков в течение длительного времени.

Ранее ученые заявили, что годичные кльца деревьев позволяют узнать прошлое и будущее.

22.01.2025