Baumringe enthüllen unsere Vergangenheit - und unsere Zukunft

Bäume sind Zeitnehmer. Zählen Sie die konzentrischen Wachstumsringe, die das Kernholz eines gehackten Baumstamms umkreisen, und Sie kennen das Alter eines Baumes.

Es ist sicher eine lustige Tatsache, aber die Baumringdatierung (technisch bekannt als Dendrochronologie) geht weit über die Bestimmung des Alters eines Baumes hinaus. Bäume sind auch akribische Aufzeichnungen über die klimatischen Bedingungen. Durch die Entschlüsselung der in Baumringen gespeicherten Daten können Wissenschaftler alles tun, von der Datierung archäologischer Stätten über die Verhinderung von Waldbränden bis hin zur Dokumentation der Planetengeschichte und dem Angebot einer Kristallkugel für unsere Umweltzukunft.

"Bäume sind natürliche Informationsarchive", sagt Ronald Towner, Associate Professor für Dendrochronologie und Anthropologie am Labor für Baumringforschung der Universität von Arizona in Tucson. "Sie stehen lange an einem Ort und zeichnen in ihren Ringen die Umgebung auf. Alles, was einen Baum beeinflusst - Niederschlag, Temperatur, Nährstoffe im Boden, Brände, Verletzungen - kann in den Ringen auftauchen."

Herren der Ringe

Der Baumstumpf einer gefällten Eiche zeigt die Jahresringe. (Foto: Triff / Shutterstock)

Holz wächst normalerweise von Saison zu Saison und fügt jedes Jahr eine neue Schicht hinzu. Auf diese Weise bilden Bäume nach und nach Stämme, die stark genug sind, um ihre vielen Äste zu stützen und sie in Richtung Sonne zu halten, damit die Blätter einer Photosynthese unterzogen werden können. Schauen Sie sich einen Querschnitt des Holzes an und Sie werden sehen, wie sich diese Wachstumsringe von den älteren Innenringen zu den neueren Außenringen auffächern.

Im Allgemeinen können Ringe verwendet werden, um das Alter eines Baumes zu bestimmen, insbesondere bei Arten wie Eichen, die zuverlässig einen Jahresring produzieren. Es gibt Ausnahmen von der Ein-Ring-pro-Jahr-Regel. Kiefern zum Beispiel können gelegentlich ein Jahr verpassen oder sich sogar für zwei Jahresringe verdoppeln, und Bäume, die in einzigartigen Mikroklimas leben (z. B. in der Nähe eines Baches mit viel Wasser), können entweder ein verstärktes oder verkümmertes Ringwachstum erfahren. Wenn Sie jedoch 2018 65 Ringe zählen, wissen Sie größtenteils, dass der erste Trieb eines Baumes 1953 durch den Boden geschoben wurde.

Ebenso gibt die Breite eines einzelnen Rings - ob dick oder dünn - Hinweise auf die Wachstumsbedingungen, denen ein Baum in diesem Jahr ausgesetzt war. "Im Allgemeinen setzen Bäume in einem guten Jahr einen fetten Ring und in einem schlechten Jahr einen schmalen Ring", sagt Towner.

In diesem Video erfahren Sie mehr darüber, wie sich Baumringe bilden und was sie über die Klimabedingungen aussagen.

Koffer voller Schätze

Dies ist nur der Anfang dessen, was Dendrochronologen aus Baumringen vermuten können.

Zum einen können sie damit bestimmen, wann und wo ein Baum gefällt wurde - mit anderen Worten, aus welchem ​​Zeitraum und von welchem ​​Ort er stammt. Zu diesem Zweck erstellen sie zunächst eine Master-Chronologie, im Wesentlichen eine Datenbank mit Baumringmustern, die für eine bestimmte geografische Region in der Zeit zurückreichen.

Da alle Bäume, die nahe beieinander wachsen, die gleichen Bedingungen haben, sehen ihre Ringe in jedem Jahr gleich aus. Das heißt, sie werden gleich breit oder schmal sein, ohne dass zwei Jahre genau gleich sind.

Dendrochronologen bohren zunächst mit einem Inkrementbohrer eine bleistiftgroße Kernprobe aus einem lebenden Baum. Seien Sie versichert, es werden keine Bäume verletzt (obwohl seltene Fehler aufgetreten sind, da der älteste Baum der Welt 1964 versehentlich getötet wurde).

Dendrochronologen extrahieren einen Holzgewebestab, der die volle Ringstruktur des Baumes enthält. (Foto: Hannes Grobe / AWI / Wikimedia Commons)

Als nächstes werden Ringmuster von Jahr zu Jahr aufgezeichnet, um ein genaues Bild der Wachstumsbedingungen im Laufe der Zeit zu erhalten. Viele Chronologien reichen Jahrtausende zurück, lange bevor schriftliche Aufzeichnungen mit Proben von sehr alten Bäumen und altem Holz, das auf dem Boden gefunden wurde, verwendet wurden. (Und das ist nur die Spitze des Eisbergs. Auf dieser PBS-Seite über Dendrochronologie können Sie mehr von Towner und anderen erfahren.)

"Wir haben in Kalifornien 5.000 Jahre alte Borstenkiefern und in Deutschland Eichenchronologien, die 9.000 Jahre zurückreichen", sagt Towner.

Die Märchenbäume erzählen

Angenommen, Sie möchten wissen, wann ein umgestürzter Baum im Wald umgestürzt ist. Überkreuzen Sie einfach die Ringmuster mit der Master-Chronologie für Ihre Region. Wenn seine Ringe für die Jahre 1790 bis 1902 in einer Reihe stehen, wissen Sie, dass es genau zu diesem Zeitpunkt lebte und starb. Keine ausgefallene Technologie erforderlich.

Dendrochronologen haben diese Methode verwendet, um eine Vielzahl faszinierender Dinge zu tun, darunter:

Datierung der Klippenwohnungen von Mesa Verde mit Holzkohle, die auf dem Gelände gefunden wurde. "Da Holzkohle nicht zu Asche verbrennt, bleibt die Ringstruktur erhalten, die wir unter dem Mikroskop sehen können", sagt Towner. Holzkohleproben deuten darauf hin, dass die Colorado-Klippenwohnungen, die einst von Pueblo-Indianern der Vorfahren besetzt waren, um 1250 erbaut und um 1280 aufgrund einer schweren Dürre aufgegeben wurden.

Baumringe aus Holzkohle, die in den Klippenwohnungen des Mesa Verde-Nationalparks entdeckt wurden, ermöglichten es den Forschern, den Standort auf das 13. Jahrhundert zu datieren. (Foto: Niagara66 / Wikimedia Commons)

Verhinderung massiver Waldbrände . Baumring-Chronologien aus dem 16. Jahrhundert zeigen, dass kleine Waldbrände im Südwesten der USA alle drei bis fünf Jahre auf natürliche Weise auftraten. Sie haben die Bäume vernarbt, aber nicht getötet und durch Verbrennen alter Kiefernnadeln, Bürsten und Toter das Wachstum neuer Wälder gefördert Holz. Chronologien zeigen jedoch, dass menschliche Eingriffe diese natürlichen Muster störten, beginnend im späten 19. Jahrhundert, als Millionen von Schafen und Rindern ankamen und anfingen, Bürsten und anderen Feuerbrennstoff zu verschlingen. Infolgedessen hörten die Brände auf. Später, als die Viehzucht zurückging und die Brände wieder anfingen, setzte der Forstdienst die Politik um, sie immer zu löschen. In den 1990er Jahren verursachte eine übermäßige Ansammlung von Bürsten- und Kiefernnadeln Mega-Brände, die oft mehrere Millionen Morgen Bäume gleichzeitig auslöschten. Waldökologen arbeiten nun daran, die natürlichen natürlichen Brandmuster in Baumringen wiederherzustellen.

Darstellung des Klimawandels . Dendrochronologen haben eine lange historische Aufzeichnung globaler Temperaturschwankungen angehäuft und dabei die jüngsten erstaunlichen Veränderungen aufgedeckt. "Seit etwa 1950, insbesondere seit den 70er Jahren, sehen wir Dinge, die wir noch nie gesehen haben", sagt Towner. "Steigende Temperaturen bedeuten eine längere Vegetationsperiode. Wir sehen also, dass einige Bäume schneller wachsen und ihre Ringe größer werden. Das liegt außerhalb des Bereichs natürlicher Variationen." Übersetzung: Die Temperaturen steigen in Tausenden von Jahren stärker als bisher, und der Anstieg fällt mit steigenden Kohlenstoffemissionen durch menschliche Aktivitäten zusammen.

Aufdecken von Umweltgeheimnissen, die uns helfen können, in der Zukunft zu navigieren. Laut Baumring-Chronologien auf der ganzen Welt war 540 ein katastrophales Jahr. "Bäume in völlig unterschiedlichen Umgebungen auf der ganzen Welt haben kleinere Ringe bekommen", sagt Towner. Eine Theorie besagt, dass sich ein Komet in der Erdatmosphäre aufgelöst hat. Obwohl es die Erde nicht getroffen hat, hat es möglicherweise Staubwolken und massive Waldbrände aus Fragmenten erzeugt, die herabregneten und die Vegetationsperiode in diesem Jahr verkürzten. Dieses Wissen könnte uns helfen, uns auf zukünftige kosmische Kataklysmen vorzubereiten.

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