Страница 7 из 26
Мы не будем здесь касаться результатов его работы, но отметим, что впоследствии Дуглас создал в Аризонском университете специальную лабораторию дендрохронологии, ставшую сейчас в этой области ведущей лабораторией мира.
Но о метеорологических условиях можно судить не только по ширине годичных колец.
В годы резкого колебания климата возникают различные пороки древесины. Так, у дуба образуется довольно распространенная болезнь — внутренняя заболонь. Она наблюдалась в 1940 году после холодной с сильными и продолжительными морозами зимы, которой предшествовали два чрезвычайно засушливых лета. Но такой же вид имеют и кольца, образовавшиеся в 1890–1892 годах. Значит, можно полагать, что и эти годы были засушливыми летом и морозными зимой.
О вторжении холодных воздушных масс рассказывают и поврежденные клетки в кольцах, образовавшиеся в теплое время. Так, наши знакомые — остистые сосны Невады и Калифорнии — свидетельствуют о необычайно резких похолоданиях в летние месяцы 1453, 1601, 1884, 1902, 1941 и 1965 годов. Причем последние похолодания подтверждают и метеорологи.
Ученые-дендроклиматологи, изучающие климат прошлых лет по деревьям, разгадали уже многое. Так, им удалось точно установить, что 900 лет назад на нашем континенте было время, очень богатое осадками — дожди лили, как в тропиках. А за 1400 лет до этого Землю охватили жесточайшие засухи.
Считается, что кольцо должно быть толще со стороны, обращенной на юг, ведь здесь более благоприятные условия для его роста. Однако советский исследователь Н. В. Ловелиус, работая на Севере, заметил, что деревья, которые растут на открытом месте, чтобы лучше противостоять напору ветров, откладывают большое количество древесины с наветренной стороны. А раз так, то по виду спила можно судить о том, какие в данной местности преобладают ветры, и не только в настоящее время, но и в далекие эпохи. Так, в пойме одной из рек были обнаружены пни древних деревьев, которые росли на Севере, далеко за нынешней полярной границей леса. Но как они могли там выжить? При обследовании пней (а некоторые из них имели диаметр до пятидесяти сантиметров) выяснилось, что наибольший прирост древесины у них не с той стороны, где ожидалось. А раз так, то можно сделать вывод: когда-то, около пяти тысяч лет назад, циркуляция атмосферы была совсем иной. Это и обеспечивало северу более мягкий климат. Другими методами такие сведения не всегда можно получить.
Итак, по толщине колец многолетних деревьев, по их виду можно с точностью до одного — двух лет проследить, как изменялся климат Земли, когда и в каких областях свирепствовали засухи. Это интересно не только само по себе, но и открывает широкие возможности для историков и археологов. И вот почему.
Однажды Дуглас наткнулся в Северной Аризоне на большой участок спиленного леса. Он увидел массу пней. Но его удивило не это, а то, что рисунок расположения годичных колец на них был необычайно схож. Не знаю, в этот момент или позже, но это наблюдение позволило Дугласу вывести такое правило: если два куска древесины имеют одинаково расположенные по толщине кольца, то можно смело сказать, что деревья, из которых они взяты, росли в одно и то же время. Это правило стало краеугольным камнем дендрохронологии.
Предположим, что одно дерево начало расти в 1860 году, а другое — в 1890. В 1910 году первое дерево срубили и сделали из него балку для дома. Другое росло еще 65 лет. Если оно развивалось нормально, то в первые двадцать лет роста оно имело такую же последовательность толщин колец, как в последние двадцать лет жизни дерева, спиленного ранее. Таким образом, отыскав одинаковую последовательность толщин колец, мы можем сказать, что это были годы, когда существовали и росли оба дерева одновременно.
Зная, когда спилили одно из них — например, второе, — мы можем по годичным кольцам вычислить и год вырубки первого, а значит, и определить время строительства дома, для которого была сделана балка.
Мы можем продолжить нашу работу: найти еще более древнее дерево и отыскав на нем аналогичную последовательность толщин колец, уйти еще дальше в глубь времени.
Теперь, выбрав на ранее выпиленном образце какую-нибудь другую последовательность колец, относящихся к другому, более раннему известному периоду времени, и отыскав ее у других, еще более старых деревьев (в работе нам могут помочь так называемые сигнатурные годы, то есть годы, когда годичные кольца либо очень узкие, либо чрезмерно широкие, — по ним хорошо ориентироваться в срезах), мы можем узнать, когда росли и эти деревья. Так, идя от одного дерева к другому, более старому, можно забраться в прошлое довольно далеко по шкале времени.
Может сложиться неправильное мнение, что дендрохронологические исследования можно проводить только по спиленным деревьям. Спору нет, с ними работать удобнее — кольца на пнях и бревнах видны очень хорошо. А как быть, если дерево живое? Не губить же его. В этом случае из ствола специальным сверлом можно аккуратно вырезать стерженек размером с карандаш. Этот образец тщательно шлифуют — так кольца на нем становятся особенно хорошо видны. Затем их толщину с точностью до сотых долей миллиметра измеряют под микроскопом. Дереву эти пробы не вредят — отверстия от сверла заполняются целебной смолой.
Но эти данные относятся к одному дереву. А как же объективно измерить различные образцы? Для этого создана специальная шкала. Составляется она так: сначала создается некая математическая модель. Для данного дерева вычисляется толщина колец при условии, что климат не изменялся. В этом случае различие в кольцах соответствует лишь возрастным изменениям, а все отклонения рассказывают о неустойчивости климата. Отклонения от нормы выражают математически в «индексах толщины». Располагая их в хронологическом порядке, получают дендрохронологическую шкалу. Последовательность индексов никогда не повторяется, поэтому, найдя кусок древесины и отыскав схожую последовательность индексов на шкале, можно сказать, когда росло это дерево, привязать кольца к определенным годам.
Однако на самом деле все не так просто, как кажется. Ученые только мечтают об образцах древесины с ярко выраженными четкими кольцами. К сожалению, таких образцов нет. Чтобы в дереве образовались характерные, бросающиеся в глаза черты, должны быть резкие изменения климата. Но если дерево растет в благоприятных условиях, то изменения климата будут мало сказываться на ширине колец. Они из года в год будут примерно одинаковыми. Такие «вялые» образцы в работу, как правило, не идут. По ним нельзя вести датировку.
Бывают и другие затруднения. В годы с особо жесткими условиями образуются настолько узкие кольца, что их можно пропустить. Особенно с такими деревьями, как остистые сосны, у которых, например, на тринадцати сантиметрах радиуса можно насчитать до тысячи и более колец. Здесь, далее несмотря на микроскопы и автоматы, помогающие ученым, можно потерять несколько колец. А это уже годы. Случается зачастую и так, что после установившегося лета, когда уже, как вы помните, начинают образовываться маленькие клеточки древесины, внезапный обильный дождь вызывает дополнительный рост больших клеток. В этом случае образуется еще одно кольцо. Для натренированного исследователя такие «фальшивые» кольца сразу же видны, но неискушенный человек может и сосчитать их. И сразу же появятся лишние годы. Это только часть ловушек, которые расставляет природа исследователям.
Как видите, работа у дендрохронологов не такая уж простая. И тем не менее эти исследования ведутся во многих странах мира, и сейчас с помощью таких «долгожителей», как секвойи, остистые сосны, арчи туркестанские, составлена шкала, уходящая в прошлое на 10 000 лет. С помощью таких шкал уже сделано много интересных открытий. Вот одно из них.