Методология получения 600-летней многоэлементной летописи на основе годичных колец лиственницы с полуострова Таймыр, Россия

Abstract

We developed a long (600-year) dataset for the concentrations of 26 elements in tree rings of larch from the Taymir Peninsula, the northernmost region in the world (ca. 72°N) where trees grow. Tree rings corresponding to the time period from 1300 to 1900 A.D. were studied. Eleven wood strips, each from a different larch tree, were cut into ca. 100 mg samples usually consisting of ten consecutive tree rings (but occasionally five). Between 19 and 40 consecutive samples resulted from each tree, yielding a total of 277 samples. The replication of each time interval ranged from three (for periods 1300-1400 A.D. and 1600-1700 A.D.) to six (for 1450-1600 A.D.). Wood samples were digested with concentrated HNO 3 for measurement of Li, B, Na, Mg, Al, Si, P, Cl, K, Ca, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, Cd, Sn, Sb, I, Ba, La, Ce, Nd, W, Au, Pb, Bi, Th, and U using solution Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICPMS). Fourteen elements (V, Co, As, Y, Nb, Mo, Sb, La, Ce, Nd, W, Au, Th, and U) with extremely low concentrations were eliminated from consideration as unreliable. Here we report our sample preparation and measurement procedure, as well as the observed concentrations in tree rings, emphasizing considerations for developing representative and reliable denrodochemical datasets.

Нами был получен длительный массив данных (600 лет) концентраций 26 элементов в годичных кольцах лиственницы с полуострова Таймыр, самого северного региона в мире (около 72° с.ш.), где возможен рост деревьев. Изучались годичные кольца, соответствующие промежутку времени с 1300 по 1900 год н.э. Одиннадцать древесных выпилов, по одному для каждой лиственницы, нарезались на образцы массой около 100 мг, которые, как правило, состояли из десяти годичных колец (но в некоторых случаях из пяти). Из каждого дерева было получено от 19 до 40 последовательных образцов, что дало в общей сложности 277 образцов. Повторность для каждого временного интервала варьировала от трех (для периодов 1300-1400 г.н.э. и 1600-1700 г.н.э.) до шести (для периода 1450-1600 г.н.э.). Древесные образцы растворяли в концентрированной HNO 3 для последующего измерения Li, B, Na, Mg, Al, Si, P, Cl, K, Ca, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, Cd, Sn, Sb, I, Ba, La, Ce, Nd, W, Au, Pb, Bi, Th и U при помощи масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) для растворов. Четырнадцать элементов (V, Co, As, Y, Nb, Mo, Sb, La, Ce, Nd, W, Au, Th и U) с очень низкими концентрациями были исключены из рассмотрения как недостоверные. В данной статье, основной целью которой являлась отработка методики получения репрезентативных и достоверных дендрохимических данных, приводится использованная нами процедура пробоподготовки и измерений, а также полученные концентрации в годичных кольцах.