Τι μπορούν να μας πουν τα δέντρα για τον κόσμο μας
Το πεύκο bristlecone της Μεγάλης Λεκάνης μπορεί να ζήσει για χιλιάδες χρόνια και ως εκ τούτου αποτελεί πολύτιμη πηγή πληροφοριών για την ιστορία του κλίματός μας.Εικόνα: Shutterstock.
Η Μπράιονι Κόταμ μιλάει στη Βαλερί Τρουέ για την επιστήμη των δακτυλίων των δέντρων, τι μπορούν να μας πουν για το παρελθόν και το μέλλον μας, και το νέο της βιβλίο στον Κύκλο των Αρχαίων Δέντρων.
Ο καιρός είναι ένα δημοφιλές θέμα στη Βρετανία
Κατά μέσο όρο, θα συναντήσετε τη λέξη 60 φορές σε κάθε εκατομμύριο λέξεις που προφέρονται και γράφονται, η οποία είναι η ίδια συχνότητα με τη λέξη «pub». Σε δημοσκόπηση, οι περισσότεροι Βρετανοί παραδέχονται ότι μιλούν γι' αυτόν τις τελευταίες έξι ώρες - τα 2/5 μέσα στα τελευταία 60 λεπτά. Έχει υποστηριχθεί ότι μιλάμε τόσο πολύ για τον καιρό μας επειδή - ενώ δεν έχει την εποχιακή εμβέλεια της Ρωσίας ή τις έντονες καταιγίδες των ΗΠΑ - είναι πολύ μεταβλητός, συνέπεια του ότι είναι ένα νησί στην άκρη του Ατλαντικού, στο τέλος μιας καταιγίδας.
Το Ηνωμένο Βασίλειο βρίσκεται στη συμβολή 5 κύριων αέριων μαζών - συστημάτων ανέμων που προσελκύουν τα πάντα, από τον κρύο αρκτικό αέρα και το χιόνι μέχρι τον ζεστό, ξηρό αέρα και τη σκόνη της Σαχάρας - όλα καθοδηγούμενα από την μεταβαλλόμενη πορεία του βόρειου Ατλαντικού ρεύματος αερίων. Αυτός ο ιμάντας μεταφοράς αέρα βοηθά στη διατήρηση των ήπιων κλιμάτων της Βρετανίας και της δυτικής Ευρώπης, παρά τη βόρεια θέση τους - ένα φαινόμενο που οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στο Ρεύμα του Κόλπου, το θερμό ωκεάνιο ρεύμα που ρέει από τον Κόλπο του Μεξικού. Περισσότερο από οτιδήποτε άλλο, ωστόσο, το ρεύμα αερίων τροφοδοτεί τις πιο σοβαρές καιρικές συνθήκες μας.
Οι αεροχείμαρροι ελίσσονται καθώς περικυκλώνουν τη Γη, ακολουθώντας τα όρια μεταξύ θερμού και ψυχρού αέρα. Μεγαλύτερες καμπύλες και βρόχοι μπορούν να συγκρατήσουν τα καιρικά συστήματα στη θέση τους, οδηγώντας σε παρατεταμένους καύσωνες ή εβδομάδες αδιάκοπης βροχής. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η κλιματική αλλαγή ήδη μεγεθύνει αυτούς τους βρόχους, αλλά για να γνωρίζουμε με βεβαιότητα πώς οι θερμότερες θερμοκρασίες θα επηρεάσουν τους αεροχείμαρρους στο μέλλον, πρέπει να κατανοήσουμε πώς έχουν συμπεριφερθεί στο παρελθόν. Δυστυχώς, οι άμεσες μετρήσεις ανάγονται μόνο στα τέλη της δεκαετίας του 1940, ένα μικροσκοπικό στιγμιότυπο μιας ιστορίας που εκτείνεται σε δισεκατομμύρια χρόνια. Η Valerie Trouet αναρωτήθηκε αν τα δέντρα θα μπορούσαν να μας πουν περισσότερα.
Δείγματα από πεύκα της Βοσνίας αποκάλυψαν μια απροσδόκητη ιδιομορφία στα ευρωπαϊκά καιρικά συστήματα. Εικόνα: Shutterstock.
Η δενδροχρονολογία είναι μια σχετικά νέα επιστήμη
Ενώ ο Λεονάρντο ντα Βίντσι και άλλοι πρώιμοι φυσιοδίφες παρατήρησαν ότι οι δακτύλιοι των δέντρων σχηματίζονταν ετησίως και ποίκιλλαν ανάλογα με τον καιρό, μόλις τον 19ο αιώνα άνθρωποι όπως ο Βρετανός επιστήμονας Τσαρλς Μπάμπατζ, ο πρωτοπόρος των υπολογιστών, και ο Αμερικανός τοπογράφος Τζέικομπ Κιούκλερ άρχισαν να υποψιάζονται ότι αυτοί οι δακτύλιοι θα μπορούσαν να είναι ένα παράθυρο στο παρελθόν.
Οι περισσότεροι ειδικοί στον τομέα, ωστόσο, θα έλεγαν ότι η επιστήμη της δενδροχρονολογίας ξεκίνησε στις αρχές του 1900 με τον άνθρωπο που επινόησε τον όρο. Ο Άντριου Έλικοτ Ντάγκλας, ένας Αμερικανός αστρονόμος που εργαζόταν στο νεοσύστατο Αστεροσκοπείο Λόουελ στην Αριζόνα, δεν ήταν ειδικός στα δέντρα. Το ενδιαφέρον του ήταν ο ήλιος. Συγκεκριμένα, επικεντρώθηκε στην απόδειξη μιας δημοφιλούς θεωρίας ότι οι ηλιακές κηλίδες - οι ψυχρές, σκοτεινές κηλίδες που εμφανίζονται κατά τις κορυφές της ηλιακής δραστηριότητας - οδηγούσαν σε αυξημένες βροχοπτώσεις στη Γη. Τότε, τα μετεωρολογικά αρχεία της Αριζόνα κάλυπταν μόλις τον τελευταίο 11ετή κύκλο του ήλιου, αλλά ένα συνηθισμένο ταξίδι μέσα από το εκτεταμένο πευκοδάσος Ponderosa της πολιτείας οδήγησε τον Ντάγκλας σε μια συνειδητοποίηση.
Εάν τα δέντρα στην ίδια περιοχή - όλα που αναπτύσσονται υπό τις ίδιες καιρικές συνθήκες - μοιράζονται τα ίδια μοτίβα παχιών και λεπτών δακτυλίων, τα μοτίβα σε ένα ζωντανό δέντρο θα μπορούσαν να επικαλύπτονται με εκείνα σε ένα παλαιότερο κούτσουρο, το οποίο θα μπορούσε να επικαλύπτεται με ακόμη παλαιότερο ξύλο, δημιουργώντας ένα αρχείο του τοπικού κλίματος που εκτείνεται σε αιώνες.
Ο Ντάγκλας δεν απέδειξε ποτέ τη θεωρία του για τις ηλιακές κηλίδες, αλλά το έργο του που διασταύρωσε τους δακτυλίους των δέντρων τελικά γεφύρωσε το χάσμα μεταξύ των σύγχρονων κλιματικών αρχείων και εκείνων που διατηρούνται στις αρχαίες δοκούς κατοικιών στους βράχους Μέσα Βέρντε στο Κολοράντο και στα τεράστια ερείπια του φαραγγιού Τσάκο στο Νέο Μεξικό. Το αποτέλεσμα ήταν μια αδιάσπαστη χρονογραμμή της αμερικανικής νοτιοδυτικής περιοχής που χρονολογείται από το 700 μ.Χ. Το 1937, ίδρυσε το Εργαστήριο Έρευνας Δακτυλίων Δέντρων του Πανεπιστημίου της Αριζόνα - ή, όπως το αποκαλεί η Τρουέ, το «μητρικό πλοίο των δακτυλίων δέντρων».
Ως μεταπτυχιακή φοιτήτρια περιβαλλοντικής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο της Γάνδης στο Βέλγιο, η Τρουέ δεν είχε ιδέα ότι μια μέρα θα γινόταν μια κορυφαία παγκοσμίως ειδικός στους δακτυλίους δέντρων στο κορυφαίο παγκοσμίως κέντρο για την επιστήμη των δακτυλίων δέντρων, όπου τώρα διδάσκει τη νεότερη ομάδα μελλοντικών δενδροχρονολόγων. Έγραψε το πρώτο της βιβλίο, Tree Story και μέσα από αυτό την απασχόλησε η πρόκληση της κλιματικής αλλαγής. Το ικανοποιητικό παζλ των μοτίβων των δακτυλίων δέντρων απλώς της πρόσφερε έναν τρόπο να το αποκωδικοποιήσει.
Η Τρουέ λέει ότι έμαθε μερικά πράγματα γράφοντας το «Tree Story», ένα βιβλίο που συνυφαίνει την αφήγηση της δικής της καριέρας με την ευρύτερη ιστορία της επιστήμης των δακτυλίων των δέντρων. Το πρώτο ήταν ότι οι άνθρωποι αρέσκονται να διαβάζουν βιβλία για τα δέντρα. Το δεύτερο ήταν ότι ο χρόνος μπορεί να προσθέσει μια νέα διάσταση στη γοητεία που μας εμπνέει. «Τα δέντρα είναι υπέροχα, αλλά μπορούν επίσης να μας πουν τόσα πολλά για την ιστορία της Γης μας, για τη δική μας ιστορία», εξηγεί. Ένα τέτοιο δέντρο είναι το βοσνιακό πεύκο.
Γιγαντιαίο δέντρο σεκόγιας. Η μελέτη γιγάντιων σεκόγιας όπως αυτής αποκάλυψε ότι τα δάση της Καλιφόρνια κάηκαν κάθε 5 έως 15 χρόνια. Εικόνα: Shutterstock
Πριν από τη μετακίνησή της στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα το 2011, δείγματα από βοσνιακά πεύκα αποκάλυψαν μια απροσδόκητη ιδιομορφία στα ευρωπαϊκά καιρικά συστήματα. Η Trouet κατείχε τετραετή ερευνητική θέση στη Μονάδα Επιστημών Δενδρολογίας του Ελβετικού Ομοσπονδιακού Ινστιτούτου Έρευνας Δασών, Χιονιού και Τοπίου (WSL). Εκεί γνώρισε τον Momchil Panayotov. Κορυφαίο Βούλγαρο επιστήμονα και εξέχουσα προσωπικότητα στην ευρωπαϊκή δασική οικολογία, το έργο του Panayotov επικεντρώνεται συχνά στα βουνά Πίριν της Βουλγαρίας - ένα τραχύ παγετώδες τοπίο μεγάλου υψομέτρου και ένα καταφύγιο για το μακρόβιο βοσνιακό πεύκο (Pinus heldreichii), το οποίο έχει προσαρμοστεί για να επιβιώσει σε αυτές τις σκληρές συνθήκες.
Ένα κλιματικό δίπολο
Ενώ έψαχνε στο αρχείο του WSL με δείγματα πεύκων από τη Βουλγαρία, η Trouet παρατήρησε κάτι παράξενο. Σε όλα τα δείγματα, ο δακτύλιος που καλλιεργήθηκε το 1976 ήταν συχνά στενός και ανοιχτόχρωμος. Αυτό δεν αποτέλεσε έκπληξη για τον Panayotov. εκείνο το καλοκαίρι ήταν ιδιαίτερα κρύο στη Βουλγαρία. Για την Trouet, ωστόσο, το καλοκαίρι του 1976 στο Βέλγιο ήταν αξιοσημείωτο για τον εντελώς αντίθετο λόγο - ήταν ένα από τα πιο ζεστά και ξηρότερα που έχουν καταγραφεί. «Ένα κλιματικό δίπολο», εξηγεί.
Τα κλιματικά δίπολα αποτελούν κοινό χαρακτηριστικό του παγκόσμιου καιρικού συστήματος. Το πιο γνωστό παράδειγμα είναι η Ταλάντωση Ελ Νίνιο-Νότια (ENSO), η οποία περιλαμβάνει μια επαναλαμβανόμενη τραμπάλα των θερμοκρασιών των ωκεανών και της ατμοσφαιρικής πίεσης μεταξύ του ανατολικού και του δυτικού Ειρηνικού. Ουσιαστικά, λειτουργούν σαν ένα γιγάντιο σύνολο ατμοσφαιρικών κλιμάκων: όταν η θερμοκρασία ή η πίεση της μίας πλευράς αυξάνεται, η άλλη σχεδόν πάντα μειώνεται. «Έτσι, όταν τα καλοκαίρια στο Ηνωμένο Βασίλειο είναι θερμότερα από το κανονικό, τα Βαλκάνια συνήθως βιώνουν ψυχρότερες από το κανονικό συνθήκες και αντίστροφα», λέει ο Trouet. «Υποθέσαμε ότι εάν οι αεροχείμαρροι είναι υπεύθυνοι για αυτό το χτύπημα στον καλοκαιρινό καιρό μεταξύ του Ηνωμένου Βασιλείου και των Βαλκανίων, θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε δεδομένα δακτυλίων δέντρων και από τις δύο περιοχές για να ανακατασκευάσουμε πώς έχουν αλλάξει οι αεροχείμαρροι τα τελευταία εκατοντάδες χρόνια».
Η δενδροχρονολογία έχει προχωρήσει από τις πρώτες μέρες της καταμέτρησης και της μέτρησης δακτυλίων. Σήμερα έχουμε πρόσβαση σε προηγμένη τεχνολογία υπολογιστών, συμπεριλαμβανομένης της τεχνητής νοημοσύνης και, λιγότερο μοντέρνα αλλά πιο σημαντικά, σε οικονομικά προσιτή αποθήκευση δεδομένων. «Μπορούμε πλέον να λαμβάνουμε εικόνες πολύ υψηλής ανάλυσης για να μελετήσουμε την ανατομία του ξύλου με ποσοτικό τρόπο. Δεν μετράμε λοιπόν μόνο το πλάτος ενός δακτυλίου, αλλά και περίπλοκες λεπτομέρειες όπως το μέγεθος των κυττάρων και το πάχος του τοιχώματος - πώς αυτά αλλάζουν από χρόνο σε χρόνο, σε διάστημα χιλιάδων ετών, και αν υπάρχουν πληροφορίες εκεί που συνδέονται με το κλίμα. Αυτό ακριβώς κάναμε και λειτούργησε».
Μια ευρωπαϊκή βελανιδιά μπορεί να ζήσει για περισσότερα από 1.000 χρόνια. Εικόνα: Shutterstock.
Το 2024, περισσότερα από δέκα χρόνια μετά τη συνάντηση των Τρουέ και Παναγιότοφ στην Ελβετία, η ομάδα δημοσίευσε τα αποτελέσματά της: την πρώτη ανακατασκευή του βόρειου Ατλαντικού ρεύματος που εκτείνεται τα τελευταία 700 χρόνια. Διασταυρώνοντας δείγματα που συλλέχθηκαν από σκωτσέζικα πεύκα στα βόρεια Κερνγκόρμς με εκείνα από βοσνιακά πεύκα, επιβεβαίωσαν ότι αυτή η ζώνη αέρα έχει οδηγήσει σε ευρωπαϊκά κλιματικά δίπολα εδώ και αιώνες.
Σε μέρη όπως η Σιέρα Νεβάδα, η τεράστια οροσειρά που εκτείνεται σε μεγάλο μέρος της Καλιφόρνια και όπου η Τρουέ έχει περάσει χρόνια εξάγοντας πυρήνες δέντρων από γιγάντιες σεκόγιες και έλατα Ντάγκλας, οι δακτύλιοι των δέντρων έχουν γίνει απαραίτητοι για την κατανόηση της ιστορίας των τοπικών κλιματικών φαινομένων. «Υπήρχαν άνθρωποι εδώ, φυσικά, αλλά δεν έχουμε γραπτά αρχεία και πολύ λίγες προφορικές ιστορίες πριν από το 1850».
Για την Τρουέ, ήταν μια ασυνήθιστη ιδέα. «Στην Ευρώπη, έχουμε μια πολύ μακρά ιστορία καταγραφής. Έχουμε αρχεία για το πότε συνέβησαν οι πυρκαγιές, πότε οι τρύγοι σταφυλιών πέτυχαν ή απέτυχαν και πότε ακριβώς εμφανίστηκαν οι επιδημίες».
«Χωρίς την έρευνά μας για τους δακτυλίους των δέντρων σχετικά με την ιστορία των πυρκαγιών στην Καλιφόρνια, δεν θα είχαμε καταλάβει ότι, πριν από το 1900, αυτά τα δάση καιγόντουσαν πολύ συχνά - κάθε πέντε έως 15 χρόνια. Καταστέλλοντας αυτές τις φυσικές πυρκαγιές για πάνω από έναν αιώνα, έχουμε δημιουργήσει ένα εντελώς διαφορετικό τοπίο και καθεστώς πυρκαγιάς. Γνωρίζουμε την κλίμακα αυτής της αλλαγής μόνο επειδή μπορέσαμε να μελετήσουμε το ιστορικό των πυρκαγιών που καταγράφηκε σε αρχαίες γιγάντιες σεκόγιες». Η ίδια έρευνα αποκάλυψε ότι η ξηρασία χιονιού στην περιοχή το 2015 - μια κρίση που επέστρεψε τον χειμώνα του 2021 και ξανά φέτος - ήταν άνευ προηγουμένου τα προηγούμενα 500 χρόνια.
Χάρη στα εκτεταμένα γραπτά αρχεία της Ευρώπης, η Trouet και οι συνάδελφοί της μπόρεσαν να διασταυρώσουν αιώνες ιστορικών εγγράφων με την 700ετή ανακατασκευή του αιωρούμενου ρεύματος. Διαπίστωσαν ότι η επιρροή της θέσης του αιωρούμενου ρεύματος έφτανε πολύ πέρα από τον καιρό, επηρεάζοντας τους ανθρώπους μέσω άφθονων συγκομιδών και λιμών. «Πάρτε για παράδειγμα την πανώλη. Συνέβαινε συχνότερα στα Βαλκάνια όταν το αιωρούμενο ρεύμα βρισκόταν σε νότια θέση και η περιοχή ήταν υγρή. Αντίθετα, στο Ηνωμένο Βασίλειο, συνέβαινε συχνότερα όταν το αιωρούμενο ρεύμα βρισκόταν σε βόρεια θέση. Τα καλοκαίρια ήταν υγρά και κρύα, και οι άνθρωποι έμεναν σε εσωτερικούς χώρους - οι συνθήκες ήταν πιο ευνοϊκές για την εξάπλωση ασθενειών. Είναι ένα αξιοσημείωτο παράδειγμα του πώς η θέση του αιωρούμενου ρεύματος έχει επηρεάσει όχι μόνο τα ακραία κλιματικά φαινόμενα, αλλά και τα κοινωνικά ακραία φαινόμενα, για εκατοντάδες χρόνια».
Δακτύλιοι μέτρησης από έλατο Ντάγκλας. Εικόνα: Ted Wood.
Από τη δεκαετία του 1970, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν δορυφορικές παρατηρήσεις για να παρακολουθούν το ρεύμα αεροχείμαρρου του Βόρειου Ατλαντικού, αποκαλύπτοντας μια τάση στα δεδομένα: το ρεύμα αεροχείμαρρου μετατοπίζεται σταδιακά προς τα βόρεια. Εάν αυτή η πορεία συνεχιστεί, πιθανότατα θα δούμε επανεμφάνιση ακραίων καιρικών φαινομένων στο Ηνωμένο Βασίλειο και σε όλο το μεγαλύτερο μέρος της βορειοδυτικής Ευρώπης.
Υπάρχουν ακόμη πολλά να μάθουμε από τα δέντρα. Τον Οκτώβριο, η Trouet δημοσίευσε το «Στον Κύκλο των Αρχαίων Δέντρων» , μια συλλογή ιστοριών από δέκα δενδροχρονολόγους σχετικά με δέκα εξαιρετικά είδη και όσα έχουμε ανακαλύψει μέχρι στιγμής. Όπως ο Panayotov και η αφήγηση του για το βοσνιακό πεύκο, κάθε κεφάλαιο είναι γραμμένο από έναν επιστήμονα του οποίου η καριέρα έχει εμπνευστεί από μια βαθιά και δια βίου σύνδεση με ένα συγκεκριμένο δέντρο.
«Ήθελα το βιβλίο να γραφτεί από ανθρώπους που μεγάλωσαν με αυτά τα δέντρα, επειδή αυτή η τοπική σύνδεση παρέχει μια προοπτική που δεν μπορείς να αποκτήσεις μόνο από δεδομένα. Και να δείξω ότι οι επιστήμονες είναι κι αυτοί άνθρωποι. Οι περισσότεροι επιστήμονες της γενιάς μου ξεκίνησαν αυτό το έργο επειδή θέλαμε να κάνουμε τον κόσμο ένα καλύτερο μέρος. Αλλά με την κλιματική αλλαγή να εξελίσσεται όπως έχει, θρηνούμε κι εμείς. Είναι δύσκολο να παραμείνει κανείς παρακινημένος γνωρίζοντας ότι υπάρχει αυτή η αποσύνδεση μεταξύ αυτού που γνωρίζουμε ως επιστήμονες και ως κοινότητα, και αυτού που γίνεται γι' αυτό.»
Στον Κύκλο των Αρχαίων Δέντρων: Τα παλαιότερα δέντρα μας και οι ιστορίες που αφηγούνται.Επιμέλεια: Valerie Trouet. Εικονογράφηση από τον Blaze Cyan.
Ανάμεσα στα δέντρα που παρουσιάζονται περιλαμβάνονται μερικά από τα παλαιότερα στον κόσμο - η ευρωπαϊκή βελανιδιά, η οποία μπορεί να φτάσει τα 1.000 χρόνια, η άρκευθος Qilian, πάνω από 3.000, και η πεύκη Great Basin bristlecone, πάνω από 5.000. Αλλά ακόμη και αυτά τα σκληραγωγημένα είδη αντιμετωπίζουν απειλές που δοκιμάζουν τα όριά τους, από την αποψίλωση των δασών και τις πυρκαγιές έως την αύξηση της θερμοκρασίας που μεταδίδει παράσιτα και ασθένειες. Η απώλειά τους θα ήταν καταστροφική, ιδιαίτερα επειδή τα δέντρα είναι κάτι περισσότερο από ζωντανά αρχεία του κόσμου μας - τον διαμορφώνουν.
Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα geographical.co.uk
https://geographical.co.uk/science-environment/what-trees-can-tell-us-about-our-world
