בהרי הסיירה נוואדה שבמזרח קליפורניה גדל מין של עץ אורן (Bristlecone Pine) שמגיע לגילאים מופלגים של אלפי שנה. כל שנה העץ הופך רחב יותר ומוסיף טבעת גידול נוספת לגזעו. מספר הטבעות מעיד על גיל העץ ועוביין מרמז על התנאים שבהם גדל – זמינות חומרי דשן, טמפרטורה, רוחות. כמות המשקעים היא המשפיעה ביותר על קצב הגידול של עצים אלו, ולכן חוקרים מעריכים שזהו הגורם בעל ההשפעה הגדולה ביותר על עובי טבעות הגידול של העץ. אם ברוב העצים ביער מסוים יש טבעת עבה בשנה מסוימת, ניתן להסיק ששנה זו הייתה גשומה, ולהיפך כאשר הטבעות אינן רחבות דיין.

למרות זאת, שחזור אקלים העבר באמצעות טבעות הגידול סובל גם מכמה מגרעות. באזורים ממוזגים, למשל, הגידול אינו מתרחש בחורף, ועל כן טבעות הגידול מכילות מידע רק על עונת הגידול ולא על כל השנה. אם החורף היה למשל קר במיוחד הדבר לא יתבטא בדרך כלל בטבעות הגידול. באזורים טרופיים, לעומת זאת, העצים גדלים כל השנה, ולכן אין להם טבעות גידול שההבדלים ביניהן מובהקים, ומחקר זה אינו רלוונטי לגביהם. בעיה נוספת בשיטת מחקר זו היא שעצים מוגבלים לאזורים גאוגרפיים מסוימים, ועל כן שיטה זו אינה מספקת מידע על האקלים באוקיינוס, בקטבים, במדבריות ובפסגות הרים. בנוסף לכך, גידול עצים מושפע לא רק מטמפרטורה וממשקעים אלא גם מגורמים נוספים כמו מחלות או זיהום סביבתי. על כן לעתים קשה לאתר את הסיבות האמיתיות לשוני בעובי טבעות הגידול.

גם טבעות גידול באלמוגים מספקות מידע חשוב על אקלים העבר. כמו בעצים גם בשלדי האלמוגים יש טבעות גידול עונתיות. שינויים קטנים בטמפרטורה, בצלילות המים ובכמות חומרי הדשן משפיעים על קצב הגידול של האלמוגים. חקר שלדי האלמוגים יכול לסייע לצייר תמונה מהימנה של אקלים העבר באזורים טרופיים במשך מאות (ובמקרים מסוימים אף אלפי) השנה האחרונות. המבנה הכימי של טבעות הגידול הללו יכול ללמד על התנאים בים בזמן היווצרותן. היחס בין איזוטופים קלים וכבדים של חמצן למשל יכול לספק מידע על הטמפרטורה ועל כמות המשקעים – ככל שכמות המשקעים רבה יותר והטמפרטורה חמה יותר, ריכוז החמצן הקל במי הים עולה.

ריכוזי חומרים נוספים בשלד האלמוג יכולים ללמד אף הם על התנאים בים בעת השקעתו (למשל לספק מידע על מליחות) וכך לעזור להשלים את התמונה. שלדי אלמוגים יכולים ללמד גם על תקופות של שיטפונות וגשמים חזקים שסחפו לים משקעים. אירועים אלו גורמים בין השאר לעכירות בים ולירידה בריכוז האצות השיתופיות החיות ברקמת האלמוג המסייעות לו להשקיע שלד. כפי שבצורת משפיעה על עובי טבעות גידול בעצים, אירוע מסוג זה משפיע על טבעות הגידול של האלמוג אשר בתקופות בהן המים עכורים גדל לאט יותר.

ימין: חתכים שהוצאו מגזעים של עצי אורן בהם ניתן לראות טבעות גידול שנתיות - שנת 1900 מסומנת בשלוש נקודות. מרכז: קידוח תת-ימי באלמוג להוצאת גלעין ארוך משלד האלמוג. שמאל: צילום של טבעות גידול בגלעין האלמוג על ידי שימוש בתאורת פלורוסנציה אולטרה סגולה
בתמונות: (מימין) חתכים שהוצאו מגזעים של עצי אורן בהן ניתן לראות טבעות גידול שנתיות - שנת 1900 מסומנת בשלוש נקודות. (במרכז) קידוח תת-ימי באלמוג להוצאת גלעין ארוך משלד האלמוג. (משמאל) צילום של טבעות גידול בגלעין האלמוג על ידי שימוש בתאורת פלורוסנציה אולטרה סגולה.
צילום: Edward Cook, Lamont-Doherty Earth Observatory, Columbia University, Palisades, NY; Maris Kazmers,SharkSong Photography, Okemos, Michigan; Dr. Robert Dunbar, Stanford University.

מקורות ומידע נוסף

NASA's Earth Observatory - Paleoclimatology: Climate CLose-up
NASA's Earth Observatory - Paleoclimatology: Climate CLose-up: Coral Reefs
Paleontological Research Institution and its Museum of the Earth- Global Change Project

מאגר הידע