Российские ученые провели анализ динамики режима увлажнения в бассейне Селенги с использованием как инструментальных климатических и гидрологических рядов, так и реконструкции на основе хронологии ширины годичных колец деревьев сосны обыкновенной. Статья ученых опубликована в Journal of Arid Land.
За год дерево формирует одно кольцо (за редким исключением, когда условия для роста и развития настолько плохи для дерева, что кольцо не формируется). Рост деревьев является многогранным биологическим процессом, зависящим одновременно от нескольких взаимодействующих факторов, помимо климата. Влияние внешних условий отражается на характеристиках годичных колец, регистрирующих в том числе зависимость скорости роста от этих условий, изменяющихся со временем. Такие внутренние факторы, как гормональный и генетический контроль, также могут значительно влиять на динамику изменения структуры годичных колец. Прямое действие на нее оказывают, как правило, факторы катастрофического характера: пожары, механические воздействия, радиация. Преимущественно рост колец происходит летом, так как это наиболее комфортное для растений время года. К зиме рост замедляется, и поэтому на срезе дерева наблюдается небольшая граница между образующимися кольцами.
Измерение ширины годичных колец дает в руки исследователей уникальный материал, позволяющий описать те условия, которые повлияли на рост и развитие практически каждой клетки дерева. Можно, к примеру, установить периоды пережитых засух или сильных морозов, вспышки насекомых-вредителей, оценить текущие климатические изменения и реконструировать прошлые события до нескольких столетий и так далее. Например, на основании результатов анализа анатомических параметров годичных колец деревьев можно с помощью определенных методик предположить, какое количество осадков было в определенный период вегетационного сезона.
Ученые СФУ проанализировали изменчивость годичных колец большого количества образцов сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), собранных на 8 участках местности в районе реки Селенга – крупнейшего притока озера Байкал. Информация о влажности, содержащаяся в разработанной исследователями хронологии ширины годичных колец, была получена с помощью моделей реконструкции линейной регрессии ежегодных осадков августа-июля и ежегодного сброса воды в реке Селенга в период с 1767 по 2015 год. Результаты сравнили с документальными и инструментальными данными, подтвердившими правильность проведенных расчетов. Ученые также попытались связать параметры годичных колец с температурным режимом, но выяснилось, что он оказывает влияние только в зимние месяцы. Летом же на рост растений больше влияет влажность окружающей среды, а значит, и среднегодовое количество осадков.
«Мы показали, что рост Pinus sylvestris в лесостепной зоне нижнего течения реки Селенги тесно связан с количеством осадков в течение года. Исходя из параметров годичных колец, мы реконструировали уровни годового количества осадков с августа предыдущего года по июль текущего года. Качество и точность модели реконструкции мы подтвердили источниками инструментальных данных и документальными историческими доказательствами. Мы выяснили, что в регионе произрастания сосны были периоды как сильной засухи, так и повышенной влажности. Мы полагаем, что периоды повышенной влажности связаны с частыми разливами Селенги. Реакция параметров годичных колец наиболее выражена в случае осадков, а режим влажности и индексы засухи почти никак с ней не связаны. Наше исследование позволяет получить данные о климатических условиях прошлого, которые важны в прогнозировании изменений в будущем», – говорит автор работы, старший научный сотрудник Хакасского технического института – филиала СФУ Лилиана Белокопытова.
Исследователи создали математическую модель эпилепсии