Проблемы экофизиологической интерпретации климатического сигнала в дендрохронологических и дендроизотопных рядах

Abstract

Важной проблемой современной дендроклиматологии является интерпретация выявленных статистически достоверных связей между изменчивостью метеорологических переменных (среднемесячная и дневная температура воздуха, ежемесячные суммы осадков текущего и предшествовавшего формированию годичного кольца календарного года) и вариацией дендрохронологических параметров (ширина годичного кольца, максимальная плотность поздней древесины, анатомические характеристики годичного кольца и композиционный состав стабильных изотопов в кольце). Адекватная интерпретация необходима, чтобы понимать, какие экофизиологические механизмы определяют выявленные статистические связи, какую смысловую нагрузку, прогностическую и познавательную ценность имеет эта информация в экологическом, экофизиологическом и экогидрологическом аспектах. Наиболее простым путем надежной интерпретации обнаруженных зависимостей является проведение прямых наблюдений за внутрисезонной динамикой формирования годичного кольца и динамикой окружающей экологической обстановки, что, однако, в большинстве случаев невозможно. В качестве одного из вариантов решения этой научной задачи предлагается применять экофизиологические модели в сочетании с прямыми измерениями δ13C, δ18O и δ2H в древесине и целлюлозе годичных колец. Interpretation of statistically significant relationships between meteorological parameters like average or daily monthly air temperature, the sum of precipitation of the previous and current year of the tree-ring formation versus variability of dendrochronological parameters (e.g., tree-ring width, maximum latewood density, anatomical parameters of tree rings, and variability of stable isotopes in tree rings) is crucial for the modern dendroclimatology. After the identification of statistically significant correlations, it is necessary to interpret them in a biologically competent manner to adequately understand what eco-physiological mechanisms are behind them, and what meaningful load, prognostic, and cognitive value this information has in ecological, eco-physiological, and eco-hydrological aspects. Like any separately taken biological object, trees of temperate latitudes have their specificity, which differs in connection with hereditary properties of species and physiographic tree growth conditions. The simplest way to reliably interpret the discovered dependencies is to conduct direct observations of the intra-seasonal dynamics of annual tree-ring formation and the dynamics of the surrounding environmental conditions, which is impossible in most cases. Eco-physiological models combined with direct measurements of δ13C, δ18O, and δ2H 18 in wood and tree-ring cellulose are proposed as one of the options for solving this scientific problem.