Uralte Kiefern könnten die Wärme Tausender vergangener Jahreszeiten verraten

Hoch in den trockenen White Mountains im Osten Kaliforniens stehen die knorrigen, verdrehten Stämme uralter Grannenkiefern. Diese langsam wachsenden Bäume überdauern still die Zeit; mit einem Alter von über 4.000 Jahren sind einige älter als die Große Pyramide von Gizeh.

Seit Jahren analysieren Wissenschaftler die unterschiedlichen Breiten der Jahresringe von Grannenkiefern als Fenster zu jahrtausendealten Temperaturmustern in der Region. (Bäume wachsen tendenziell stärker unter wärmeren, feuchteren Bedingungen, was zu dickeren Ringen führt, während kältere und trockenere Bedingungen zu dünneren Ringen führen.) Solche Rekonstruktionen sind jedoch normalerweise auf eine Auflösung von mehreren Jahrzehnten oder mehreren Jahren beschränkt.

In einem neuen Studie veröffentlicht in Geophysikalische ForschungsbriefeT. De Mil und Kollegen präsentieren einen neuartigen Ansatz, bei dem die Computertomographie (CT) mit Röntgenstrahlen eingesetzt wird, um die Holzdichte der Jahresringe von Grannenzapfen-Baumarten zu erfassen und Rekonstruktionen früherer Temperaturen mit jährlicher Auflösung zu erstellen.

Die neue Technik basiert auf Strategien, die ursprünglich für andere Baumarten entwickelt wurden und bei denen die maximale Spätholzdichte analysiert wird – die höchste Dichte im dunkleren „Spätholz“-Teil eines Baumrings, der sich am Ende der Wachstumsperiode bildet. Die maximale Spätholzdichte liefert normalerweise genauere Daten über vergangene Temperaturen als die Breite des Baumrings, doch herkömmliche Messtechniken sind mit den verdrehten Winkeln des Grannenzapfenholzes nicht kompatibel.

Durch die Anwendung einer Röntgen-Computertomographie (CT)-Untersuchung von Kernproben (dünne, zylindrische Proben, die von der Seite eines Baumes entnommen wurden) von Grannenkiefern konnten die Forscher 3D-Bilder der Baumringe erstellen und jährliche Schwankungen der maximalen Spätholzdichte kartieren.

Durch die Analyse von 51 Bohrkernen aus den White Mountains war das Team in der Lage, die jährlichen Temperaturen während der warmen Jahreszeit nicht nur für die Region der White Mountains, sondern für den gesamten amerikanischen Südwesten für den Zeitraum von 1625 bis 2005 genau zu rekonstruieren.

Die Analyse ergab mehrere bemerkenswerte Muster, darunter niedrige Temperaturen während der Kleinen Eiszeit und die beiden letzten Jahrzehnte der Analyse, von 1994 bis 2005, die die wärmsten waren.

Diese Erkenntnisse legen nahe, dass mithilfe der Röntgen-Computertomographie weitere Bohrkerne aus Grannenkiefern untersucht werden könnten, um eine beispiellose Rekonstruktion der Temperaturen im amerikanischen Südwesten mit jährlicher Auflösung bis zurück ins Jahr 2575 v. Chr. zu erstellen (das ist das Jahr, in dem sich der älteste datierbare Ring im Datensatz temperaturempfindlicher Bohrkerne der Forscher gebildet hat).

Die Technik könnte auch dazu genutzt werden, anhand von Bohrkernen anderer alter, langsam wachsender Bäume aus aller Welt, wie zum Beispiel dem Nadelbaum Alerce aus Südamerika und dem Qilian-Wacholder vom tibetischen Plateau, frühere regionale Temperaturen genauer zu rekonstruieren.

Diese Geschichte wurde mit freundlicher Genehmigung von Eos, gehostet von der American Geophysical Union, erneut veröffentlicht. Lesen Sie die Originalgeschichte Hier.