Dendroklimatologija
Dendroklimatologija je nauka koja se bavi proučavanju klime na osnovu svojstava godišnjih prstenova ili godova na drveću koji beleže promene u svojoj okolini, i to one koje utiču na rast drveta tokom njegovog života. Sa razvojem dendrohronologije, nauke o datovanju na osnovu godišnjeg rasta godova, nastala su njene dve poddiscipline - dendroklimatologija (koja se bavi problemima sadašnje i prošle klime) i dendroekologija (koja se bavi promenama lokalnog ambijenta).[1]
Najveća prednost dendrohronologije, a samim tim i dendroklimatologije, jeste sposobnost smeštanja godova u kalendarske godine sa visokom preciznošću. Zahvaljujući ukrštanju podataka sa različitih uzoraka i lokaliteta, stvoreni su nizovi godova koji zalaze u prošlost i po nekoliko hiljada godina. Za čuvanje ovih podataka stvorena je banka podataka pod imenom Tree Ring Data Bank.
Dendroklimatologija koristi merenja pomoću prstenova drveća da bi rekonstruisala godišnje rešene, precizno datirane, proksi klimatske podatke za periode do milenijuma i na prostornim razmerama u rasponu od pojedinačnih lokacija do hemisfere. Ovi podaci dopunjuju i proširuju naše znanje o ponašanju globalnog klimatskog sistema, omogućavajući bolje uzorkovanje prirodne varijabilnosti i trendova u klimi, posebno u vremenskim razmacima decenije/veka i za poslednji milenijum.
Osnovne informacije[uredi | uredi izvor]
Drvo raste u visinu ali i u širinu, pod uticajem aktivnosti njegovih ćelija. Ćelije vaskularnog kambijuma drveta dele se i formiraju tkivo koje dovodi do povećanja prečnika drveta. Deobom ćelija kambijuma nastaju elementi sekundarnog ksilema ka unutrašnjosti stabla i korena i elementi floema ka periferiji stabla.[2]
Najpozantije ksilemsko tkivo je drvo i njegova osnovna funkcija je transport vode i biljnih nutrijenata. Ksilem raste svake godine i stvara se sa spoljašnje strane starijeg ksilema u vidu prstena, poznatijeg kao god.
Godišnji prsten je podeljen na dva dela:
Rano drvo, koje nastaje na početku svake sezone rasta, kada je drvetu potrebno mnogo vlage i mineralnih supstanci,
Kasno drvo, koje nastaje na kraju sezone rasta, kada se kambijumska aktivnost usporava i kada sadrži više drvenih vlakana. Ćelije kasnog drveta imaju debele i čvrste zidove i pojavljuju se u vidu tamnih prstenova. Upravo kontrast između poslednjih formiranih ćelija kasnog drveta koje su tamne i prvih formiranih ćelija drveta iz sledeće sezone rasta koje su svetle, čini granicu godišnjih prstenova.[3]
Rast drveta zavisan je od kompleksnih interakcija između genetskih i prirodnih faktora. Nedostatak ili obilje bilo kog od faktora utiču na to da li će drvo izrasti do krajnje granice svog genetskog potencijala.[2]
Novi godovi nastaju svake godine nezavisno do prirodnih faktora, dok njihova gustina i širina zavise od spoljašnjih uticaja i vrste drveta, što je god širi, to su uslovi rasta bili povoljniji. Pravilan i ujednačen raspored širine i gustine godova ukazuje na stabilne prilike prilikom rasta drveta, s druge strane, šarenolika gustina godova ilustruje odgovor na promene spoljašnjih faktora koji utiču na rast drveta i proizvodi čitljive šeme koje se kasnije mogu povezati sa promenama koje su se desile.[4]
Nepovoljni spoljašnji faktori, kao što su vetar, sneg, nagib terena, nedostatak svetlosti, snažno utiču na rast drveta, pa se i pokazuju u samom preseku drveta. Kao odgovor na ove pojave koje onemogućavaju pravilan rast drveta, stablo se povija kako bi zauzelo bolju statičku i dinamičku stabilnost. Posledica ovakvog rasta je reakciono drvo, i ono je prisutno kod svih vrsta drveća, s tim da se najčešće javlja na stablima malog prečnika koja rastu na periferiji šume i na otvorenom prostoru. Reakciono drvo se deli na belo ili tenziono drvo kod lišćara i crljen ili kompresiono drvo koje se javlja kod četinara.[5]
Otstupanja u godovima[uredi | uredi izvor]
Iako drvo dodaje po jedan god godišnje, ipak dolazi do odstupanja od tog pravila. Ključ u razlikovanju lažnog od pravog goda leži u prirodi prelaza mladog u staro drvo; kod lažnog goda prelaz je postepen zbog prelaza iz povoljnih u nepovoljne uslove. Kod normalnih godova prelaz iz starog drveta u novo drvo u sledećoj sezoni je nagli, jer drvo prestaje da raste na neko vreme, kao npr. u toku zime.[3]
- Dupli ili lažni god
Određene vrste drveta mogu stvoriti dupli ili lažni god, i to u slučajevima kada se ćelije mladog drveta proizvode tokom perioda rasta ali u stresnim uslovima koji dovode do zastoja u razvoju ćelija. Zbog ovog zastoja ćelije mladog drveta transformišu se u ćelija starog drveta sa tamnijom bojom. Kada uslovi rasta u toku sezone postanu ponovo povoljni, ćelije mladog drveta počinju ponovo da se razvijaju normalnim tokom, i na kraju sezone stvoriće se normalan tamni pojas od ćelija starog drveta.
- „Odsutni“ god
Pored lažnog prstena, problem može da predstavlja i „odsutni“ god; do toga može doći kada su klimatski uslovi teški i drvo ne uspe da stvori god te godine, ili ga stvori samo delimično.
Klimatski faktori i njihova rekonstrukcija preko rasta drveta[uredi | uredi izvor]
Upoređivanjem pojedinačnih klimatskih faktora, kao što su padavine, temperatura, sunčani periodi i indeksi suše, sa godišnjim vrednostima goda, kao što su granice goda, gustina godova ili stabilni izotopi, moguće je identifikovati najvažnije klimatske parametre rasta drveta i rekonstruisati ih u nazad u vremenu do perioda kada su uzeti uzorci. [6]To je moguće ako razvijena hronologija goda sadrži značajan klimatski signal i poseduje dovoljnu dužinu instrumentalnih klimatskih podataka.[7]
Da bi se objasnile reakcije drveta na klimatske promene, kao i različit rast stabala u sastojinama, izučavaju se odnosi između širine godova drveta i klime na mesečnom nivou. Najčešće korišćene procedure za proučavanje odnosa između rasta drveta i klimatskih ograničenja zasnovane su na korelaciji između indikatora širine prstena prirasta i mesečnih klimatskih podataka.[6] Pretpostavlja se da debljinski prirast odražava fiziološke procese, a srednja mesečna temperatura vazduha i ukupna količina padavina su u korelaciji sa klimatskim fenomenima koji utiču na fiziologiju stabla.[8]
Drveće kao dugogodišnji organizam čuva u godovima arhivu prethodnih uslova za rast. Ta arhiva zavisi od mnogih parametara kao što su klimatski uslovi, konkurentnost stabala, poremećaji, karakteristike tla ili specifični obrasci rasta. Za razliku od drveća koje raste na granici rasprostranjenja, gde je često samo jedan faktor ograničavajući (na primer, temperatura na planini), na drveće koje raste u umerenim šumama utiču različiti klimatski i ekološki parametri.[6] Ovo nam omogućava da se hronologija proširi do momenta nekog događaja ili čak do perioda preko starosti stabla. Na primer, ukoliko znamo da je 1968. godina bila izuzetno sušna godina, čitanjem hronologije u tom periodu naići ćemo na jako uske godove, što ukazuje na periode sa malom količinom padavina a visokim temperaturama.[6]
Prednosti[uredi | uredi izvor]
Prstenovi drveća su posebno korisni kao klimatski pokazatelji jer mogu biti dobro datirani putem dendrohronologije, odnosno preko uparivanja prstenova od uzorka do uzorka. Ovo omogućava vračanje unazad u vreme koristeći uzorke umrlog drveća, čak i koristeći uzorke iz zgrada ili arheoloških iskopina.
Još jedna prednost prstenova drveća je da su oni jasno označeni u godišnjim prirastima, za razliku od drugih metoda kao što su bušotine. Štaviše, prstenovi drveća reaguju na višestruke klimatske efekte (temperatura, vlaga, oblačnost), tako da se mogu proučavati različiti aspekti klime (ne samo temperatura). Međutim, ovo može biti mač sa dve oštrice.
Ranjivost ekosistema na klimu[uredi | uredi izvor]
Veliki deo našeg razumevanja o produktivnosti šuma dolazi iz postojećih šuma i prošlih iskustava. Podaci o prstenovima drveća su osnova dendroklimatoloških studija u kojima se prošli klimatski podaci rekonstruišu na osnovu širine prstenova drveća. Međutim trebalo bi imati u vidu da odnosi koji su možda bili stabilni u prošlosti ne moraju se nužno održavati u okruženju koje se menja. Neki spekulišu da možda trenutno vidimo takvu tranziciju u nekim severnim šumama, gde dolazi do odstupanja između dendroklimatoloških tehnika procene prošle klime i izmerenih temperatura. Ponovljene studije sada pokazuju da dugotrajne konzistencije između temperatura rekonstruisanih iz podataka o širini stabala nisu u skladu sa temperaturama nedavno izmerenim termometrima u severnim šumama. Moguća objašnjenja za promene u ovom dugotrajnom odnosu uključuju faktor koji u prošlosti nije bio važan za produktivnost šuma (ili razvoj prstenova) koji je sada mogao postati relevantan, ili možda još nepoznat fiziološki odgovor na stres ili druge faktore.[9]
Greške takođe proizilaze iz ulaznih podataka: globalne klimatske projekcije, čak i kada su statistički ili dinamički smanjene na regione i lokalna područja. Kada su pokrenute u retrospektivnom režimu u poslednjih nekoliko decenija, nisu pokazale veštinu u predviđanju klimatskih statistika na ovim prostornim skalama bez podešavanje rezultata modela korišćenjem posmatranja iz stvarnog sveta na prostornoj skali potrebnoj za funkcionisanje ekosistema.[10][11]
Vešto predviđanje promena u ovim klimatskim statistikama je još zastrašujući izazov. Ipak, postoje tvrdnje da se možda već nalazimo u višem delu projektovane klime. Međutim, ako se takvi uslovi pojave, stavovi za koje se u prošlosti smatralo da su otporni na promene možda više neće biti. Nasuprot tome, mogu se pojaviti druga stabilna stanja.[9]
Veliki deo neizvesnosti oko budućeg nivoa produktivnosti leži u neizvesnosti projektovanih poremećaja. Postoji velika varijabilnost u sposobnosti većine modela da procene trenutne distribucije ili uslove. Slično tome, postoji inherentno velika neizvesnost uključena u izradu projekcija u budućnost. Interpolirana dugoročna vremenska zapažanja sa lokalnih meteoroloških stanica i umreženi proizvodi podataka, koji su inputi za modele šumske produktivnosti, daju pristrasne projekcije pošto su to zaglađene površine.[9]
Klimatsko modeliranje je bila osnova za modeliranje efekata na ekosisteme, ali klimatsko modeliranje ima svoje inherentne nesigurnosti. Za najbolje rezultate, ove nesigurnosti moraju biti kvantifikovane i propagirane u simulacije.[12] Međutim, ove projekcije modela, u najboljem slučaju, pružaju samo podskup onoga što je moguće u budućnosti.[13]
Vidi još[uredi | uredi izvor]
Izvori[uredi | uredi izvor]
- ^ Grundmann, B.M. (2009): Dendroklimatologische und dendrookologische Untersuchungen des Zuwachsverhaltens von Buche und Fichte in naturnahen Mischwa¨ldern. Dissertation, Technische Universita¨t Dresden, Dresden
- ^ a b Gajić, R.M. (1987): Šumska botanika sa anatomijom drveta. Drugo prerađeno i dopunjeno izdanje. Univerzitet u Beogradu
- ^ a b Nash E. S., 2002, Archaeological Tree – Ring Dating at the Millenium, Journal of Archaeological Research Vol. 10 No.3, r. 245.
- ^ Garamszegi, B. and Kern, Z. (2014): Climate influence on radial growth of Fagus sylvatica growing near the edge of its distribution in Bükk Mts., Hungary. Dendrobiology 72: 93–102.
- ^ Todorović N., 2010, Problemi u radu sa drvetom, juvenilno i reakciono drvo, Drvo tehnika 28, Beograd, r. 8.
- ^ a b v g Stefan Stjepanović, UTICAJ KLIME NA RAST I VITALNOST STABALA U ZAVISNOSTI OD HORIZONTALNOG I VERTIKALNOG RASPROSTRANjENjA BUKOVIH ŠUMA Doktorska disertacija, Novi Sad, 2019
- ^ Poljanšek, S., Levaniĉ, T., Ballian, D., Jalkanen, R. (2015): Tree growth and needle dynamics of P. nigra and P. sylvestris and their response to climate and fire disturbances. Trees, 29(3), 683-694
- ^ Lebourgeois, F., Bréda, N., Ulrich, E., and Granier, A. (2005): Climate-tree-growth relationships of European beech (Fagus sylvatica L.) in the French Permanent Plot Network (RENECOFOR). Trees, 19(4), 385-401.
- ^ a b v C. Boisvenue, S.W. Running, Vulnerability of Ecosystems to Climate in Climate Vulnerability, 2013.
- ^ Kundzewicz, Zbigniew W.; Stakhiv, Eugene Z. (2010-10-12). „Are climate models “ready for prime time” in water resources management applications, or is more research needed?”. Hydrological Sciences Journal. 55 (7): 1085—1089. ISSN 0262-6667. doi:10.1080/02626667.2010.513211.
- ^ Wilby, R. L., and H. J.Fowler (2010), Regional climate downscaling, in Modelling the Impact of Climate Change on Water Resources, edited by C. F. Fung, A. Lopez, and M. New, chap. 3, pp. 34– 85, Wiley-Blackwell, Chichester, U. K.
- ^ Sushama L, Khaliq N and Laprise R 2010 Dry spell characteristics over Canada in a changing climate as simulated by the Canadian RCM Glob. Planet. Change 74 1–14
- ^ Pielke, Roger A.; Wilby, Robert L. (2012-01-31). „Regional climate downscaling: What's the point?”. Eos, Transactions American Geophysical Union (na jeziku: engleski). 93 (5): 52—53. doi:10.1029/2012EO050008.
Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]
| Državne | |
|---|---|
| Ostale | |
