Historia drzew

Wygląd i rozmiary drzewa nie świadczą w pełni o jego wieku. Natomiast można go z dużą trafnością określić, licząc słoje roczne ściętego drzewa – czyli pierścienie rozchodzące się na pniu od jego środka. Każdy roczny słój dzieli się jeszcze na dwa: jaśniejszy to przyrost wiosenny, ciemniejszy – letni. Żeby ocenić wiek drzewa, trzeba policzyć np. te ciemniejsze. Gdy drzewo jeszcze rośnie, mamy do dyspozycji dwie metody. Pierwsza polega na użyciu świdra Presslera. Jest to nagwintowana na końcu tulejka, którą wkręcamy w drzewo. Po dotarciu do środka pnia (rdzenia) wyciągamy z niej za pomocą metalowej rynienki odwiert. Tak zebraną próbkę delikatnie szlifujemy i liczymy przyrosty. W drugiej metodzie pomocne są gałęzie. U drzew iglastych wyrastają one w tzw. okółkach – czyli poziomych pierścieniach gałęzi, ułożonych jeden nad drugim. Licząc okółki, możemy oszacować z pewną dokładnością wiek drzewa. Przyjmuje się wówczas, że jeden okółek to jeden rok życia. W tym przypadku należy jednak pamiętać, że wraz z upływem czasu dolne gałęzie zaczynają obumierać i opadać. Dzieje się tak w gęstych lasach iglastych, gdzie z powodu braku światła stają się one dla drzewa mało użyteczne. Leśnicy nazywają ten proces oczyszczaniem się. Dlatego ta metoda sprawdza się jedynie u młodego pokolenia drzew, które swobodnie przyrastają na wysokość. Ale w przydomowych ogrodach czy w parkach, gdzie często przycinamy wierzchołki, niestety się nie nada. Ponadto wchodzi ona w grę jedynie w przypadku drzew wyhodowanych z nasion, a nie szczepionych. Znając wiek drzewa, możemy ustalić, jakich ważnych chwil było ono świadkiem.

Klimat lat ubiegłych

Sosna zwyczajna, tak pospolita w naszych warunkach klimatycznych, zrzuca igły mniej więcej po trzech latach. Nie robi tego jednak tak efektownie jak modrzew, który zachowuje się jak drzewo liściaste, tracąc wszystkie igły na zimę. Sosna robi to powoli. Każda gałązka boczna i wierzchołek przyrastają corocznie o jeden mały fragment uiglonej łodygi. Natomiast z ostatniego dolnego fragmentu opadają najstarsze, słabo już funkcjonujące igły. Przyglądając się gałęziom sosen, możemy zauważyć, że igliwie znajduje się wyłącznie na trzech ostatnich odcinkach. Odcinki te mogą różnić się od siebie długością łodygi, ale czasem również wielkością i gęstością igliwia. Im igliwie i łodyga dłuższe, tym dany rok był wilgotniejszy i cieplejszy. Jeśli natomiast przyrosty są krótsze, możemy wnioskować, że drzewo w danym roku miało gorsze warunki do wzrostu.

Sosna jednak nie zawsze utrzymuje tylko trzy roczniki. Kierując się dalej na północ, aż po północne rubieże Norwegii, można zauważyć sukcesywny wzrost liczby roczników, nawet do dziesięciu. Nasuwa się pytanie: dlaczego tak się dzieje? Drzewo do życia potrzebuje wody i soli mineralnych, które pobiera za pomocą korzeni, oraz metabolitów, wytwarzanych przez igły w procesie fotosyntezy. Wraz ze wzrostem szerokości geograficznej obniża się temperatura powietrza, a dodatkowo skraca się sezon wegetacyjny. W takich warunkach wydajność fotosyntezy spada, lecz potrzeby drzewa są wciąż duże. Sosny mają mniej czasu i zasobów na to, aby odpowiednio przygotować się do zimy, więc utrzymują na sobie większą liczbę roczników niż sosny z klimatu cieplejszego. Ponadto dostępność pierwiastków niezbędnych do wzrostu roślin jest na północy znacznie niższa. Dlatego sosny mają tam także bardziej rozbudowany i sprawniejszy system korzeniowy (więcej korzeni chłonnych).

Jeśli chcemy przeanalizować okres dłuższy niż trzy lata, wystarczy dokładnie przyglądać się gałązkom świerka. Reguły pozostają identyczne jak w przypadku sosny. Obserwacje stają się jednak trudniejsze. Może się zdarzyć, że choć pogoda w okresie wegetacyjnym sprzyjała rozwojowi drzewa, to jego przyrosty są wyraźnie krótsze. Co zrobić w takim wypadku? Dobrą praktyką jest przyjrzenie się drzewom w bliskim lub dalszym sąsiedztwie. Jeśli tylko jedno bądź kilka wykazuje cechę wyraźnie skróconego przyrostu, to można wnioskować, że z jakiegoś powodu miało gorsze warunki wzrostu (zaczęło chorować, korzenie trafiły na bardziej jałowy fragment gleby itp.). Dzięki temu możemy zaobserwować wpływ tych warunków na różnice wzrostu pomiędzy drzewami.

Doskonałym sposobem śledzenia zmian klimatu jest odczytywanie informacji ze słojów przyrostów rocznych. Jak już wspomniano, każdy rok życia drzewa zostaje trwale zapisany na przekroju poprzecznym w postaci słoja. Wiedząc, że dwa słoje (jasny i ciemny) to jeden rok życia, cofniemy się w czasie z naszymi obserwacjami o tyle lat, ile rósł dany osobnik. Gdy przyjrzymy się dokładniej, zauważymy, że różnią się one szerokością. Właśnie to podpowiada nam, jakie warunki wzrostu panowały w danym miejscu nawet lata temu. Im słoje są szersze, tym warunki były lepsze, czyli – generalnie rzecz ujmując – lato było ciepłe, a deszcz zapewniał dostateczną ilość wody w glebie. W skrajnie niekorzystnych warunkach może dojść do tego, że nie znajdziemy jednego ze słojów, jednak za pomocą szkła powiększającego zauważymy wówczas, że granice słojów lat sąsiednich prawie nachodzą na siebie. Jest to zazwyczaj wywołane stresem drzewa, spowodowanym brakiem dostępu do odpowiedniej ilości wody.

Kolejną anomalią są podwójne przyrosty. Powstają one zazwyczaj, gdy przez pewien czas panują tak niekorzystne warunki meteorologiczne (np. bardzo niska temperatura), że drzewo odbiera je jako sygnał końca okresu wegetacyjnego, a po jego ustąpieniu ponownie przyrasta. Wytwarza wówczas w jednym roku dodatkowy przyrost. Podwójne przyrosty są też często przejawem ataku owadów, które zjadają większość liści bądź igieł. Drzewo może tak szybki ubytek swojej zielonej części odebrać jako koniec okresu wegetacyjnego. Biorąc powyższe pod uwagę, dzięki różnym obserwacjom terenowym, pomiarom słojów oraz technikom dendroklimatologii możliwe jest rekonstruowanie warunków klimatycznych i poznanie kierunków zmian klimatu.

Rysunki drewna

Zbierając przez lata specyficzne dla każdego gatunku drzewa „rysunki” tworzone przez słoje, możemy zbudować „drewnianą oś czasu” dla drzew rosnących w danym klimacie. W tym celu powstała specjalna baza, zbierająca najczęściej powtarzający się rysunek drewna. Dokładając do siebie kolejne sekwencje, cofamy się w czasie o setki, a nawet tysiące lat i poznajemy historie zapisane na tym jakże naturalnym nośniku, jakim jest drewno. Wiadomości te wykorzystuje się nie tylko w przypadkach opisywanych powyżej, lecz również w archeologii. Drewno przez wieki stosowano do budowy domów, przyrządów, mebli, instrumentów, jako oprawę ksiąg, podkład do malowania obrazów itd. Gdy archeolodzy znajdą jeden z tych przedmiotów, mierzą wielkość przyrostów drewna, następnie określają gatunek drzewa, z którego wytworzono badany przedmiot, oraz prawdopodobny rejon jego pochodzenia. Mając te informacje, można wyszukać w międzynarodowej bazie danych odpowiadającą im sekwencję przyrostów z przeszłości (w ich przypadku mamy pewność wieku). Dzięki temu da się z dużą dokładnością oszacować czas powstania znalezionego przedmiotu. Jako przykład podamy zastosowanie tej metody do określenia wieku osady w Biskupinie na 748 r. p.n.e.

Pionowe pęknięcia pni

Podczas spaceru po lasach lub parkach możemy dostrzec pęknięcia na korze biegnące wzdłuż pnia. Przebiegają one niemal idealnie równolegle do pionowej osi lub delikatnie się odchylają. Często są tak głębokie, iż uszkodzeniu ulega całe drewno. Czasem pod drzewem, na którym występują takie ślady, stwierdza się również leżące płaty kory. Sprawcą tych uszkodzeń są warunki atmosferyczne, a dokładnie mrozy i pioruny.

Uszkodzenia piorunowe najczęściej powstają na drzewach o chropowatej korze (topole, sosny, dęby). Cechą charakterystyczną dla nich są poszarpane brzegi uderzenia oraz brak zarastania takich okaleczeń przez tzw. tkankę przyranną. Dzieje się tak, ponieważ silne wyładowanie zabija komórki w drewnie i nie jest ono w stanie zabliźnić rany.

Z kolei uszkodzenia mrozowe powstają najczęściej na drzewach o gładkiej ciemnej korze. Spowodowane są różnicą temperatur w ciągu doby. Podczas pierwszych wiosennych gorących dni kora na stronie południowej i południowo-zachodniej nagrzewa się do wysokiej temperatury, a wraz z nastaniem chłodnej nocy kurczy się i pęka. Jednak w odróżnieniu od uszkodzeń piorunowych miejsce zranienia zarasta tkanka przyranna, tworząc tzw. listwę mrozową. Aby zapobiegać pęknięciom mrozowym, wystarczy pomalować pień na biały kolor, który odbija część promieniowania, nie doprowadzając do tak silnego nagrzewania się drzewa. W trakcie zimy nagłe spadki temperatury powietrza mogą również doprowadzić do pęknięcia bocznego pnia (stąd „trzaskający” mróz). W następnym sezonie wegetacyjnym również w miejscu pęknięcia wykształca się tzw. listwa mrozowa, wyglądająca jak podłużne nabrzmienie pnia.

Informacje o lawinach

Drzewa mogą informować nas również o przebytych lawinach. Nie chodzi tu jednak o fakt, że często po przejściu lawin widzimy połamane drzewa. Metoda na wyciągnięcie od nich tych informacji w uproszczeniu wygląda następująco. Z drzew, które noszą ślady uszkodzeń, pobiera się świdrem próbkę drewna. Należy wybrać obszar pnia od strony stoku, gdzie występują zranienia. Analogicznie postępuje się w miejscu, gdzie uszkodzeń nie widać. W laboratorium pod dużym powiększeniem liczy się słoje i porównuje próbki. Na podstawie zmian w normalnym przyroście (wypadanie przyrostów, przebarwienia itp.) oblicza się, w którym roku doszło do lawiny. Nanosząc na mapę miejsca występowania drzew ze śladami uszkodzeń, da się oszacować wielkość obszaru danego zdarzenia. Metodę tę stosuje się nie tylko do lawin śnieżnych, lecz również osuwisk skalnych czy błotnych.

Co powie huba?

Huba, tak brzmi popularna nazwa owocników grzybów nadrzewnych, w ekosystemie spełnia ważną funkcję, gdyż uczestniczy w obiegu materii – choć w leśnictwie powoduje poważne szkody. Jest jednym z symptomów chorobowych u drzew. Wiele gatunków hub specjalizuje się w atakowaniu drzew starych i osłabionych, inne zaś infekują drzewa zdrowe poprzez rany lub w niektórych przypadkach przez w pełni zdrowe korzenie. Zranienia mogą powstać podczas prac leśnych lub wskutek działania roślinożerców, wiatru czy ciężkiego śniegu, odłamującego gałęzie. Na podstawie obserwacji zasiedlenia drzew hubami można określić stan zdrowotny lasu.

Ciekawym przykładem huby jest hubiak pospolity, który rośnie zarówno na drzewach stojących, jak i leżących. Jego „kapelusz” jest zawsze zwrócony górą w kierunku słońca. Roczny przyrost tego grzyba odkłada się jeden pod drugim w postaci łukowatych przyrostów stycznych do powierzchni drzewa. W ten sposób z łatwością obliczymy wiek danego owocnika. To jednak nie wszystko. Jeśli drzewo z hubiakiem zostanie przewrócone lub złamane, np. przez wichury, to możemy obliczyć, ile lat temu to nastąpiło. Jak tego dokonać? Grzyb ten rośnie zawsze kapeluszem ku górze. Po strąceniu na ziemię następne przyrosty będą odkładały się pod kątem 90º w stosunku do przyrostów wcześniejszych.

Drzewo – niedoskonały kompas

Czy na podstawie pokroju drzewa i innych z nim związanych cech można dokładnie określić kierunki świata? Wielu w tym momencie pomyśli o pniu drzewa i mchu. Jest to jedna z najbardziej znanych metod, mimo że jej skuteczność pozostawia wiele do życzenia. Przyjmuje się, że mech rośnie po północnej stronie pni drzew i kamieni. Jednakże bardzo często w gęstych lasach ta metoda jest myląca. Spacerując po wilgotnych lasach, zauważymy, że mech równomiernie porasta drzewa z każdej strony. Zdarza się nawet, że strona północna jest mniej omszona niż południowa. Dlaczego tak się dzieje? Otóż mech jest rośliną lubiącą wilgoć. Przy ciekach wodnych będzie bardziej porastał drzewa i kamienie po stronie źródła wilgoci.

Często możemy spotkać się też ze stwierdzeniem, że drzewa mają najmniej rozbudowaną koronę od północnej strony. To nie jest do końca prawdą. Drzewo wyciąga swoje konary w stronę światła, więc w miejscach, gdzie las spotyka się z otwartą przestrzenią, drzewa będą wychylały się właśnie w stronę tej przestrzeni, niezależnie od tego, jaki to kierunek świata. Również na otwartej przestrzeni konary nie zawsze są w stanie wskazać nam odpowiednią stronę świata. W niektórych miejscach wiatr wieje przeważnie z jednego kierunku (np. od morza, halny, zachodni) i korona od tej strony będzie mniejsza. Wiatr uszkadza pąki wzrostu i korona lepiej rozwija się po drugiej stronie. Dlatego drzewa – chociaż są pomocne przy wyznaczaniu kierunków świata – nie zastąpią kompasu podczas pieszych wędrówek na łonie natury.

Dawid Adamczyk, Adrian Łukowski, Piotr Karolewski
Instytut Dendrologii PAN