Экофизиологический отклик хвойных из высокоширотных и высокогорных районов Евразии на стратосферные извержения вулканов

Abstract

Стратосферные вулканические извержения вызывают значительные изменения радиационного баланса, атмосферных температур и региональных погодных условий, что в свою очередь оказывает влияние на состояние глобальной циркуляции атмосферы. Данные изменения, ассоциированные с такими извержениями, в большинстве случаев приводят к глобальному похолоданию в течение нескольких лет после событий. Целью исследования стало выявление экофизиологического отклика деревьев лиственницы на северо-востоке Якутии (YAK), востоке Таймыра (TAY) и Алтае (ALT) на климатические аномалии, вызванные мощными вулканическими извержениями 535, 540, 1257, 1640, 1815 и 1991 годов н.э. с использованием разных параметров годичных колец деревьев: ширина годичного кольца (TRW), максимальная плотность поздней древесины (MXD), толщина клеточной стенки (CWT), соотношение стабильных изотопов углерода и кислорода (13C/12C и 18O/16O) в целлюлозе годичных колец. Данное исследование показало, что хронологии по TRW, CWT, MXD и δ18O-хронологии содержат температурный сигнал, в то время как информация об осадках и дефиците упругости водяного пара зафиксирована в хронологиях δ13C. Информация о продолжительности солнечного сияния хорошо отразилась в хронологии δ18O регионов YAK и ALT. Параметры годичных колец деревьев зафиксировали информацию о холодных, влажных и облачных летних погодных аномалиях в течение VI и XIII вв. Однако аномалий погодных условий в Сибири в летний период после извержений Тамбора (1815) и Пинатубо (1991) исходя из параметров годичных колец деревьев выявлено не было

Stratospheric volcanic eruptions have had significant impacts on the radiation budget, atmospheric and surface temperatures, precipitation and regional weather patterns, resulting in global climatic changes. The changes associated with such eruptions most commonly result in cooling during several years after events. This study aimed to reveal eco-physiological response of larch trees from northeastern Yakutia (YAK), eastern Taimyr (TAY) and Altai (ALT) regions to climatic anomalies after major volcanic eruptions CE 535, 540, 1257, 1641, 1815 and 1991 using new multiple tree-ring parameters: tree-ring width (TRW), maximum latewood density (MXD), cell wall thicknesses (CWT), δ13C and δ18O in tree-ring cellulose. This investigation showed that TRW, CWT, MXD and δ18O chronologies recorded temperature signal, while information about precipitation and vapor pressure deficit was captured by δ13C chronologies. Sunshine duration was well recorded in δ18O from YAK and ALT. Tree-ring parameters recorded cold, wet and cloudy summer anomalies during the 6th and 13th centuries. However, significant summer anomalies after Tambora (1815) and Pinatubo (1991) eruptions were not captured by any tree-ring parameters