树木在生长季节需要一定数量的温暖日子才能正常生长;否则,新生长的细胞壁不能正常木质化,在木材样本染色时会产生蓝色环
由于树木和灌木可以存活数百年,识别这些蓝色环可以让我们发现过去的寒冷夏天。通过观察挪威北部的松树和杜松灌木,科学家们确定了1902年和1877年的两个极端寒冷的夏天,这可能是由马提尼克岛和厄瓜多尔科托帕西岛上的贝利火山爆发引起的
波兰Adam Mickiewicz大学的Agata Buchwal博士是《植物科学前沿》一文的主要作者,他说:“蓝环看起来像未完成的生长环,与生长季节的寒冷条件有关。”“总的来说,我们在树木中发现的蓝环比在灌木中发现的更多。灌木似乎比树木更适应降温事件,这可能是灌木在更北的地方发现的原因。这就是为什么我喜欢研究灌木;它们似乎是北方的真正英雄。”。研究小组对这些样本进行了横截面和染色,然后在显微镜下拍摄了它们,这样就可以测量生长环的宽度并进行交叉测定,从而识别出蓝色环
Buchwal指出:“蓝环研究需要比经典的树木年代学研究更长的协议。”。“我们非常感谢与敬业、高素质的实验室技术人员合作。只有团结起来,我们才能使用显微镜载玻片以高分辨率探索蓝环世界。”总体而言,只有2.1%的松树环和1.3%的杜松灌木环是蓝色的;在晚材中,未适当木质化的细胞主要存在于生长环的末端
蓝环最常见于1902年——96%的松树和68%的杜松灌木——其次是1877年——84%的松树和36%的杜松灌木丛。松树似乎比杜松灌木更容易形成蓝环,这可能使它们成为寒冷夏季的更敏感指标
“就北方地区的松树而言,蓝环有可能削弱树木,使其更容易受到机械损伤或疾病的影响,”该文章的第二作者Adam Mickiewicz大学的Pawel Matulewski博士解释道。“如果这种现象持续几年,可能会阻碍树木在接下来的几年里的恢复。”将这些数据与当地天气记录进行比较后发现,1902年和1877年的夏季气温非常低。1902年,有记录以来最冷的6月推迟了生长季节,因此当年的总天数很低,足以让树木生长。这可以解释为什么早木在1902年几乎正常形成,但晚木没有,产生了许多蓝色的晚木细胞:生长季节太短,所以晚木没有时间正常发育
比较冷却事件——1902年的事件发生在通常生长季节开始的6月,1877年的事件则发生在8月——表明甚至有可能区分不同时间的冷却。后期冷却事件可能会导致细胞壁木质化程度更高,“蓝色”环更少。与依赖Phys.org获取日常见解的100000多名订阅者一起探索科学、技术和太空的最新进展。注册我们的免费时事通讯,每天或每周获取重要突破、创新和研究的最新进展
其他研究将蓝环与全球气候事件联系起来,例如大型火山爆发后的降温。1902年6月的寒冷可能与5月贝利火山的喷发有关。同样,6月下旬科托帕西火山的喷发与1877年8月的寒冷一致,但没有其他证据表明这次喷发后挪威北部出现了相关的降温。这个蓝色戒指也可能是由于另一个尚未确定的因素造成的通过观察其他蓝环,科学家们发现了更多潜在的寒冷夏季,但天气似乎不那么冷,一些温度数据缺失,无法进行分析
科学家们还警告说,树木之间的温度可能与Iškoras山气象站记录的温度不同:未来的研究将需要现场天气数据
Buchwal说:“我们希望激励其他研究小组在他们的材料中寻找蓝环。”。“建立一个基于树木和灌木的蓝环网络,在很长一段时间内重建北部林线的冷却事件,这将是一件很棒的事情。”Journal information: Frontiers in Plant Science
Provided by Frontiers
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