Viorica Nagavciuc/arhiva personală

Schimbările climatice sunt înscrise în inelele copacilor17 min read

De Adriana Moscu 07.02.2023

Un studiu asupra copacilor din munții Călimani demonstrează că secetele care au cuprins recent Europa de Est sunt fără precedent în ultimii 700 de ani. 

Seceta pe care a traversat-o Europa în 2022 a fost, potrivit specialiștilor, cea mai severă din ultimii 500 de ani și a afectat, în grade diferite, 64% din teritoriul continentului.„Severe droughts ‘could be the norm’ in the EU by 2050, experts say”, euronews.com Gravitatea a fost confirmată acum de un studiu românesc, care a găsit dovezile în inelele arborilor.  

În luna noiembrie, o echipă condusă de Viorica Nagavciuc, profesor cercetător la Facultatea de Silvicultură a Universității Ștefan cel Mare din Suceava, a publicat în revista Nature un studiu„A ~700 years perspective on the 21st century drying in the eastern part of Europe based on δ18O in tree ring cellulose”, nature.com care demonstrează că secetele care au cuprins recent Europa de Est sunt fără precedent în ultimii 700 de ani. Noua cronologie reprezintă cea mai lungă reconstituire pe baza compoziției izotopilor stabili din celuloza inelelor anuale ale arborilor din România, precum și din partea de est a Europei.

https://mindcraftstories.ro/images/2023/02/Mindcraftstories_schimbari-climatice-semne-copaci-scoarta-copaci-inele-copaci-seceta_02_Arhiva-personala.jpg

Dr. Viorica Nagavciuc. Foto: arhiva personală

Inelele arborilor indică variabilitatea climatică

Cercetătorii suceveni s-au folosit de faptul că paleoclimatulClima vechilor epoci geologice. poate fi reconstruit pe baza inelelor anuale de creștere a arborilor. Parametri precum lățimea inelelor anuale, densitatea maximă a acestora, procentul izotopilor stabili de oxigen și carbon în celuloză sunt indicii prețioase pentru oamenii de știință. Studiul inelelor anuale ale arborilor le permite să reconstituie variabilitatea climatică înregistrată în timpul unui an, de la un an la altul, sau chiar pe perioade de sute de ani. Iar arborii stochează informațiile climatice relevante de-a lungul întregii vieți. 

Cele mai longevive specii de arbori din România pot depăși câteva sute de ani (sunt exemplare de arbori care conțin ~700 de inele). Însă cronologiile bazate pe inelele anuale pot fi extinse în trecut până la mii de ani, folosind lemn mort (subfosil) păstrat în pereții clădirilor sau recuperat din pietriș, mlaștini sau sedimente lacustre. 

În cazul studiului din Nature, cronologia s-a bazat pe compoziția izotopului stabil de oxigen în celuloza inelelor anuale a arborilor de zâmbru, numit și pin elvețian (Pinus Cembra), din Munții Călimani, o specie rezistentă care trăiește între 500 și 1.000 de ani. Această cronologie este prima de acest gen în România. Cercetătorii au reconstituit astfel variabilitatea secetei din vară pentru ultimii 700 de ani pentru Europa de Est.

Cercetătorii au analizat inelele anuale de creștere provenite de la 15 arbori, care au fost tăiate separat (inel cu inel) cu ajutorul unui bisturiu și analizate la un microscop. În total, s-au tăiat aproximativ 2.500 de inele anuale de creștere, apoi s-a măsurat compoziția izotopului stabil de oxigen în celuloza lor.

Cercetătorii au înregistrat un parametru important pentru paleoclimatologie,  δ18O,Valorile δ18O sunt exprimate în per mil (‰) și se referă la raportul dintre cantitățile de 18O și 16O raportate la o unitate de referință standard. care exprimă concentrația relativă a izotopilor de oxigen 18 (18O) și 16 (16O) în compuși organici.  

Valorile ridicate ale δ18O din inelele de pin elvețian sunt asociate cu verile uscate, în timp ce valorile scăzute ale parametrului indică verile umede. Datele  sunt relevante pentru întreg centrul, sud-estul și estul Europei. 

Cercetătorii au examinat modul în care circulația atmosferică la scară largă poate explica variabilitatea secetei pe termen lung. Pentru asta, ei au analizat hărți compozite. Astfel, au remarcat că anii umezi sunt asociați cu un centru de joasă presiune peste partea centrală și de est a Europei și un sistem de înaltă presiune peste nordul Oceanului Atlantic și nordul Europei, în timp ce în cazul anilor uscați este invers – un centru de înaltă presiune peste partea centrală și de est a Europei și un sistem de joasă presiune peste nordul Oceanului Atlantic și nordul Europei. 

În timpul verii, centrul de joasă presiune din partea centrală și de est a Europei este asociat cu o circulație ciclonică. Aceasta facilitează apariția aerului umed din regiunea mediteraneană spre România, ducând la mai multe precipitații decât normal. În schimb, centrul de înaltă presiune este asociat cu circulația anticiclonică – aceasta favorizează aducerea aerului uscat și cald din partea de nord a Africii către partea de sud-est a Europei, generând astfel veri foarte uscate și calde în zona studiată.

https://mindcraftstories.ro/images/2023/02/Mindcraftstories_schimbari-climatice-semne-copaci-scoarta-copaci-inele-copaci-seceta_01_Arhiva-personala.jpg

Grafic de Dr. Viorica Nagavciuc/arhiva personală

Datele istorice despre vreme confirmă rezultatele studiului

Reconstrucția realizată în urma studiului a putut fi corelată cu rapoarte istorice ale unor evenimente catastrofale petrecute de-a lungul anilor. De exemplu, anul 1585 a fost unul foarte uscat în regiunea studiată. În lunile de vară, toate izvoarele și bazinele au secat, iar copacii au fost distruși de secetă. Acest lucru s-a văzut și în inelele arborilor.

Conform reconstrucției, anul 1904 a fost caracterizat de o secetă prelungită în Moldova. Și, într-adevăr, în România, guvernul a fost nevoit să ia măsuri pentru a evita foametea în acel an. Seceta din 1904 a persistat timp de 18 luni. 

În anul 1946 s-a înregistrat una dintre cele mai severe secete din secolul al XX-lea, cu multe valori absolute ale temperaturii maxime mai mari de 40 °C, în Moldova și întreaga Românie, alt lucru evidențiat de cercetare. 

Sursele istorice au fost folosite pentru a analiza și extremele pozitive (anii umezi). De exemplu, anul 1593 a avut o primăvară și o vară umede, cu multe precipitații și inundații, nu numai în România, ci și în Ucraina. În anul 1684 au fost raportate inundații catastrofale în regiunea analizată. Anul cu cea mai mare amplitudine este 1816, cunoscut drept „anul fără vară”, cu ploi abundente, legate de consecințele climatice ale erupției vulcanului Tambora din Indonezia. 

Prin urmare, reconstrucția realizată este validată de datele istorice cu privire la anii extremi analizați. Însă concluzia cea mai importantă a studiului este că că secolele al XX-lea și începutul secolului al XXI-lea sunt fără precedent în ceea ce privește uscarea climei. Cercetătorii români au confirmat că tendința de aridizare din ultimii aproximativ 150 ani este una fără precedent în ultimele șapte secole.

Această uscare este determinată de o schimbare a tiparelor de presiune atmosferică în Europa, caracterizată printr-o trecere de la un flux zonal la un flux mai ondulat în jurul anului 1850, ducând la secete de vară extreme și acidificare. 

Studiul este încă o confirmare cât se poate de clară a schimbărilor climatice antropice care au început odată cu revoluția industrială.

CITEȘTE ȘI: Clima se schimbă din cauza oamenilor. Dovezile sunt concludente 

Copacii viitorului ar putea să nu mai semene cu cei din prezent

Arborii au un sistem de adaptare complex, iar creșterea lor este influențată în mod direct de schimbările climatice. Fiecare specie răspunde în mod diferit la aceste schimbări, însă dintre toți factorii de mediu, temperatura și disponibilitatea apei influențează cel mai mult creșterea arborilor.

Cercetări recente„Climate change: warming may extend some tree growing seasons and compensate for reduced carbon uptake during drought”, environment.ec.europa.eu au arătat că, pentru a compensa reducerea aportului de carbon din timpul secetelor, unii arbori reacționează prin extinderea perioadei în care cresc și întârzierea căderii frunzelor. Pe de altă parte, creșterea temperaturii înseamnă evenimente extreme mai dese și mai intense, iar acestea duc la stagnarea creșterii arborilor și chiar moartea arborilor mai mari. În plus, secetele prelungite cresc riscului de incendii de pădure și facilitează înmulțirea în masă a unor populații de insecte dăunătoare.

Cercetătorii au observat deja o schimbare a structurii ecosistemelor, inclusiv a pădurilor, și estimează că speciile mai puțin rezistente la secetă vor fi înlocuite de altele, cu o rezistență mai mare. Deși poate nu pare o schimbare de dramatică, aceste înlocuiri au un impact foarte mare asupra celorlalte specii de plante sau animale și vor declanșa un efect în lanț care va dezechilibra puternic întregul ecosistem. 

Cum se schimbă clima în Centrală și de Sud-Est

Studiul publicat în Nature este cel mai recent studiu dintr-o serie care analizează schimbările climatice din Europa Centrală și de Sud-Est.Detalii, aici: climextremes.usv.ro De asemenea, studiul este parte din ultimul capitol al tezei de doctorat a dr. Viorica Nagavciuc, intitulată Transferul semnalului climatic în parametrii fizici și geochimici ai inelului anual. Suport pentru reconstituiri paleoclimatice.Detalii: usv.ro, (PDF) Teza a fost susținută acum trei ani la Universitatea Ștefan cel Mare din Suceava, (coordonator știintific CS I dr. ing. Ionel Popa).  

Coordonatoarea studiului, Viorica Nagavciuc, este doctor cercetător la Facultatea de Silvicultură a universității sucevene și cercetător la secția de Paleoclimă a Institutului Alfred Wegener, Centrul Helmholtz pentru Cercetări Polare și Marine, Bremerhaven, Germania. Ea studiază variabilitatea și predictibilitatea evenimentelor climatice extreme (inundații, secete, valuri de căldură), precum și impactul lor socio-economic. Are expertiză în utilizarea parametrilor fizici (lățimea și densitatea inelelor anuale de arbori) și geochimici (izotopii stabili de oxigen și carbon în inelele anuale de arbori) pentru reconstituirea variabilității climei din ultimii 1.000 de ani în România și Europa. 

Probele de inele anuale au fost pregătite pentru analize în cadrul Laboratorului de Biometrie Forestieră, de la Facultatea de Silvicultură din Suceava, iar compoziția izotopică a fost măsurată în Laboratorul Paleoclimate 2ka de la Institutul de Cercetări Geologice și Geochimice, Budapesta, Ungaria.

Studiul fost conceput în cadrul unui proiect amplu,„Forest response to climate change predicted from multicentury climate proxy-records in the Carpathian region (CLIMFOR)”, eeagrants.org finanțat de către EEA Grants (European Economic Area Financial Mechanism), proiect derulat în cadrul Facultății de Silvicultură de la Universitatea Ștefan cel Mare din Suceava. 

 



Text de

Adriana Moscu

Este jurnalist și, de aproximativ 20 de ani, se bucură de principalul avantaj al profesiei, pentru că nicio zi nu seamănă cu alta. Are o relație de love-hate cu oamenii, pe care, de cele mai multe ori, îi îmblânzește prin interviuri.

MEDIU|SOLUȚII

Bucureștiul, constant printre orașele cu șosele aglomerate. Cum funcționează indicii de trafic?

De
Conform unui clasament recent, Bucureștiul ocupă locul 8 într-un top al celor mai aglomerate orașe din lume. Și alte clasamente pun capitala României în Top 10, dar uneori aceasta nu apare deloc. Ce se întâmplă?
MEDIU|SOLUȚII

Din canalizare la valorificare: comorile ascunse din apele uzate

De
Industriile din Uniunea Europeană, de la cea a alimentelor și băuturilor până la industria chimică și biotehnologie, caută să valorifice materiile din apele uzate.
MEDIU|SOLUȚII

Dincolo de acoperiș: misiunea de a exploata energia generată de fațade

De
Cercetătorii merg mai departe de panourile solare convenționale în încercarea de a genera căldură și energie electrică de la alte suprafețe exterioare ale clădirilor.
MEDIU|FYI

Eco-impact: Vântul depășește gazul natural la producția de energie

De
O scădere record a emisiilor de cărbune, gaz și dioxid de carbon în 2023 a produs în Uniunea Europeană un mix de energie electrică mai curat ca niciodată. Tranziția la energie regenerabilă a UE este în plină desfășurare.