שרי הטבעות

גם לעצים יש טבעות

בגזעים חתוכים, בבולי עץ או בלוחות עץ מנוסרים אפשר להבחין לפעמים בדפוסים עגולים או אליפטיים, דמויי טבעות גדולות. טבעות אלו מכונות "טבעות גידול", והן נוצרות עם הוספת שכבות צמיחה חדשות. בעצים שבהם נוצרת שכבה אחת מדי שנה, כל טבעת גידול מייצגת למעשה שנה מחייו של העץ, וסך כל הטבעות מעיד על גילו.

שיטת התיארוך שמבוססת על ספירת טבעות עצים נקראת דנדרוכרונולוגיה (ביוונית, דנדרון – עץ, כרונוס – זמן; ובעברית, גילאות העץ). חשוב להבין שאין צורך לכרות את העץ כדי לספור את טבעות הגידול שלו. באמצעות מקדח מיוחד אפשר להוציא מתוך גזע של עץ חי גליל דק (בקוטר מ"מ ספורים), מבלי לפגוע בעץ עצמו. לאחר עיבוד וליטוש של גליל העץ מתגלות טבעות הגידול, ואז אפשר לספור אותן בקלות ולקבוע את גיל העץ. הטבעת החיצונית בגליל היא האחרונה שנוצרה, ואילו הטבעת שקרובה ביותר למרכז העץ היא המוקדמת ביותר.

נכנסים לעובי הקורה

טבעות הגידול נוצרות על ידי רקמת גידול מיוחדת, שנקראת קמביום, שיוצרת ממרכז הגזע כלפי חוץ שכבות של תאים חדשים (תאי עצה), במבנה דמוי טבעת שמקיפה את שכבת התאים שקדמה לה. כך למעשה הגזע גדל ומתעבה. התאים בשכבות גידול אלה לא תמיד אחידים בגודלם ובצפיפותם. בתחילת כל עונת צמיחה, באביב, יש גדילה נמרצת, ונוצרים תאים בעלי דופן דקה וחלל תא גדול. שכבת תאים זו אינה צפופה ונראית בהירה בהשוואה לשכבת התאים שנוצרת בסוף עונת הצמיחה, שאז נוצרת שכבה צפופה, שתאיה קטנים ובעלי דופן עבה וכהה יותר. כאשר נוצרת שכבה של תאים צפופים ולאחריה שכבת תאים לא צפופים, ניכר הבדל בין השכבות וזהו "גבול" הטבעת. השכבה שנוצרת בין כל שני גבולות היא ה"טבעת" עצמה.

טבעות העצים ככלי לחקר הסביבה ולשחזור אקלים העבר

בנוסף לספירת הטבעות כאמצעי להערכת גילם של עצים, אפשר גם למדוד את עובי הטבעות וממנו ללמוד על תנאי האקלים והסביבה ששררו בתקופה שבה הן נוצרו. שינויים בטמפרטורה, גורמי סביבה מקומיים ואירועים חריגים, כגון התפרצות געשית, רעידת אדמה, שריפה, מגפה או מתקפת חרקים מזיקים, משפיעים אף הם על קצב הצימוח ואופן הצימוח של העץ, ובאים לידי ביטוי (במידה זו, או אחרת) בדפוס הטבעות השנתיות שלו.

כמות המשקעים היא גורם משמעותי וחשוב שמשפיע על מקצבי הגידול וההתפתחות של עצים. באזורים בעלי אקלים ממוזג, כגון אירופה וצפון אמריקה, עצים גדלים בקצב לא אחיד במהלך השנה ומראים דפוס צימוח עונתי, שניכר בעובי טבעות הגידול שלהם. כך, טבעת עבה מלמדת על שנה טובה וברוכת משקעים שבה שררו תנאים טובים שאפשרו גדילה נמרצת, ולהפך, טבעת דקה יחסית עשויה להעיד על בצורת וגדילה איטית כתוצאה מתנאי גדילה פחות טובים.

בעזרת עצים עתיקי יומין, שצמחו במהלך מאות ואף אלפי שנים, החוקרים יכולים לשחזר את השינויים האקלימיים שהתרחשו לאורך הזמן באזורי המחיה של עצים אלה. גידולם של רוב העצים תלוי הן בלחות והן בטמפרטורה. אולם, לעצים שגידולם תלוי במידה רבה בטמפרטורה יהיו טבעות צרות בתקופות קרות וטבעות רחבות יותר בתקופות חמות, ואילו לעצים שגידולם תלוי מאוד בלחות יהיו טבעות רחבות יותר בתקופות גשומות וטבעות צרות יותר בתקופות יבשות. שילוב של טמפרטורות גבוהות ומיעוט גשמים מייצר מחסור במים, כלומר תנאי בצורת, שמגבילה את צמיחת העצים. במקומות גבוהים או בקו רוחב גבוה, טבעות העצים מגיבות יותר לטמפרטורה.

כדי לקבל תמונה אמינה ומייצגת, על החוקרים לנתח מגוון רחב של דגימות מעצים שונים מאותו מין. רוחב הטבעות ומאפייני צפיפות התאים נמדדים בדיוק רב מאוד, מכיוון שכל טבעת היא אות לשונות אקלימית משנה לשנה. המדענים מבצעים קידוח בעצים חיים כדי להבחין בדפוסי הגדילה וברוחב הטבעות במשך שנות חיי העץ. אם יש בקרבת מקום עצים מתים ושאריות בולי עץ, אפשר לדגום גם אותם וכך ליצור תיעוד של משך זמן ארוך יותר. את דפוסי הטבעות של העצים המתים אפשר להתאים לטבעות של עץ חי (בתהליך שנקרא תיארוך צולב), ובדרך זו לקבוע את התאריך שבו העץ שמת החל לצמוח, ועל פי ניתוח דפוסי הטבעות שלו במהלך חייו ועד למותו, להרחיב עוד כמה מאות שנים או יותר לאחור את שחזור ההיסטוריה האקלימית.

אפשר דוגמה, בבקשה?

מדעני אקלים משווים את שיאי קצב צמיחת העצים לשיאי מזג אוויר מקומיים. עבור מקומות שבהם קיימת התאמה סטטיסטית טובה בין קצב צמיחת העצים לטמפרטורה או לכמות המשקעים במהלך תקופת החפיפה, ניתן להשתמש ברוחב הטבעות כדי לשחזר את הטמפרטורה או המשקעים בעבר לאורך חיי העץ.

לדוגמה, בדרום מערב אמריקה, שחזור ההיסטוריה האקלימית על בסיס ניתוח נתוני טבעות מצביע על תקופה של בצורת ממושכת שהתרחשה בסוף המאה ה-12 ומכונה "הבצורת הגדולה". בצורת זו היא שגרמה, כפי הנראה, לכך שאנשי הפואבלו הקדמונים במסה ורדה נטשו את בתי המצוקים המפורסמים שלהם, שאליהם לא חזרו יותר לעולם. על פי תיארוך באמצעות טבעות עצים שנתיות, העץ האחרון ששימש לבנייה באזור נכרת ב-1281. התושבים האחרונים עזבו את האזור בערך בשנת 1285.

 

בחלקים רבים של העולם, עצים יכולים לספק היסטוריית אקלים במשך מאות שנים, ואפילו עד 10,000  שנים אחורה (באמצעות תיארוך צולב). מידע זה, כמו-גם מידע שנאסף בשיטות נוספות לחקר אקלים העבר (הפליאו-אקלים), תורם לידע שלנו על השונות הטבעית של האקלים ומאפשר ליצור קו בסיס שלפיו אפשר גם להעריך שינויי אקלים שנגרמו על ידי אדם.