Дендрохронология и археология

История климата и дендроанализ - взаимосвязь годичных приростов с погодой и климатом

Годичные периоды прироста древесных растений известны уже издавна. Хрестоматийным для нашей литературы является пример, что мысль о прямой зависимости толщины годичного кольца от обилия осадков этого года, а роста деревьев — от природных условий в целом, высказывалась еще Леонардо да Винчи.

На выяснение показателей взаимообусловленности этих характеристик, установление достаточно четких качественных и количественных их показателей были направлены труды первых исследователей аризонской школы — А. Дугласа, Е. Хантингтона, Е. Шульмана. Однако, сформулированные ими тогда заключения о связях годичных приростов с уровнем осадков и температурами, тем не менее, не были приняты рядом специалистов (Anievs Е. 1946; Sampson A. W. 1940).

Потребовалось время для четких формулировок основных положений денд- роклиматологических исследований. Наиболее четко это удалось, кажется, В. Н. Адаменко (Адаменко В. Н. 1963, с. 104):

1.         Годичные кольца — индикаторы колебаний климата.

2.         Ведущие факторы — это тепло и влажность.

3.         В зоне избыточного увлажнения и недостатка тепла (тундра и лесотундра) тепловые условия определяют прирост в толщину; в зоне недостаточного увлажнения прирост определяют количество осадков и условия их выпадения.

4.         В областях, где климатические условия создают предел распространению данной породы, деревья особенно чувствительны к колебаниям климата (верхняя граница леса в горных местностях, в лесотундре и лесостепи); именно здесь надо искать связи между изменениями климата и колебаниями прироста годичных колец.

5.         Отмечается связь прироста с солнечной активностью.

Основная задача, которая стоит перед исследователями — расшифровать причины той или иной закономерности погодичного прироста, наблюдаемой как у отдельных деревьев, так и для целых лесных сообществ на определенных территориях и регионах. Вот почему тщательному изучению дендрохронологических шкал, составленных для современных деревьев разных пород и разных условий произрастаний, а также ланд- шафтнмх зон, уделяется повышенное внимание. Выше уже говорилось, что только для территории Литвы Каунасской лабораторией составлено около 250 локальных дендрошкал по разным породам дерева. Такие же сплошные сстки дендрошкал имеются для обширных территорий разных частей Северной Америки, Западной, Средней и Северной Европы, а также ряда областей Северной Азии.

В последние десятилетия для выяснения механизмов взаимосвязи годичных приростов с условиями окружающей среды и отдельными климатическими факторами применяются все более сложные методики, коща изучается не только общая толщина кольца, но и соотношение его различных частей — ранней и поздней древесины. Еще в 1945 году Т. Руден указывал, что самые полные представление о трех климатических составляющих — уровне осадков, летней температуре и уровне осадков в июле — можно получить при изучении трех характеристик: ширины кольца в целом, количества смоляных ходов — узких вертикальных и заполненных смолой каналов, а также процента поздней древесины (HoegO. 1956).

Особенно важны эти признаки для тех регионов, где фиксируется воздействие сложного комплекса климатических факторов — термического наряду с повышенной увлажненностью. Подобный комплекс в той или иной мере характерен для Северной Италии, Франции, Германии, Прибалтики (Битвинскас Т. Т. 1974, с. 27).

В последнее десятилетие все больше сторонников приобретает так называемый «дснсиометрический» метод, базирующийся на изучении плотности древесины кольца и его отдельных частей. Ряд исследователей полагает, что эти показатели дают более надежные результаты для климатических построений, нежели кривые роста годичных колец (Polge Н. 1978: Schwcingruber F., Rothlisberger F. 1978; Мусняков С. И., Розанов М. И. 1987).

При всем разнообразии методик расшифровки взаимосвязи прироста дерева по диаметру и окружающих условий, в частности погодных, основой остается дендрошкала, когда проводится сопоставление характеристик годичного прироста с данными метеорологии. Примером таких исследований являются работы Д. Экштейна по воссозданию погодных условий (температуры и осадков) в Шлезвиг-Гольштейне до 1820 г., когда здесь отсутствовали метеоданные, или же труды Е. Фелисика для горных районов Польских Татр в отрезке 1810—1910 гг. (Eckstein D. 1978-b; Felisik Е. 1975). Выяснение механизмов климатических воздействий, прослеживаемых по шкалам современных деревьев, дает основание для интерполяции этих наблюдений на материалы отдаленных эпох, сведения о погодных условиях которых очень скудны или же отсутствуют полностью.

До недавнего времени эти попытки вызывали возражения у ряда исследователей, ссылавшихся на отсутствие каких-либо данных об условиях произрастания и происхождении дерева из археологических раскопок или музейных коллекций. Такие возражения не вполне правомочны. Ведь сам принцип построения дендрохронологических шкал по дереву археологических и исторических объектов базируется на отборе для синхронизации лишь таких кривых роста древесины, которые демонстрируют сходные тенденции развития погодичного прироста. Последнее уже само по себе служит признаком сходства в условиях произрастания использованных в постройках стволов. Существует немалое число и комбинированных шкал, составленных из взаимоперскрыпающихся отрезков, для ранней части которых используются материалы из археологических построек, а для поздних отрезков — современных многолетних деревьев, растущих в тех же или близких районах, где известны условия окружающей среды и внешние воздействия.