Il quadro previsionale associato alle basi biologiche e metodi di analisi della pianta
Le basi biologiche della dendrocronologia fondano sul principio che la stagione vegetativa, cioe’ il periodo di crescita degli alberi che abitano le regioni temperate alle medie latitudini, e’ limitato alla stagione primaverile ed estiva. L’attivita’ vegetativa inizia nella tarda primavera o al piu’ tardi all’inizio dell’estate con la produzione del legno primaverile o primaticcio, le cui cellule presentano lume ampio e pareti sottili. Macroscopicamente il legno primaverile e’ la parte piu’ chiara dell’anello. La parte scura e’ il cosidetto legno tardivo o autunnale che presenta, al contrario pareti cellulare spesse e lume piu’ piccolo. Alla fine della stagione favorevole alla crescita, l’arrivo dei primi freddi autunnali causa una brusca interruzione dell’attivita’ e, nelle latifoglie, la perdita delle foglie. L’anno successivo, la nuova ripresa della crescita avverra’ con cellule primaverili causando un visibile contrasto tra i due tipi di legno, che consente di delimitare precisamente la crescita annuale. Naturalmente il principio enunciato vale per le conifere e le dicotiledoni che crescono in climi con stagione fredda, cioe’ con interruzione della crescita. Nelle monocotiledoni non e’ presente legno secondario e mancano pertanto gli anelli, mentre gli alberi che abitano le regioni a clima tropicali crescono ininterrottamente durante l’intero anno, senza presentare interruzioni. Non e’ possibile pertanto riconoscere anelli annuali; anche se talvolta in climi con stagione secca possono manifestarsi anelli non annuali in occasioni di periodi di siccita’ tali da causare pause nell’ attivita’della pianta. Nelle specie che presentano anelli annuali e’ possibile misurare lo spessore di ogni singolo anello e per ogni campione costruire delle curve in cui viene riportato l’andamento del parametro misurato su scala temporale. Attraverso un esame puramente visuale della coincidenza tra curve di campioni diversi si procede alla datazione. Questo principio sta alla base di questa disciplina ed e’ noto con il termine inglese di "cross-dating": La traduzione italiana "datazione incrociata" e’ poco usata anche se chiarisce l’operazione: essa consiste nello stabilire concordanze tra le ampiezze anulari ricavate da diversi campioni allo scopo di collocare precisamente nel tempo ciascun anello annuale della pianta . In questo modo e’ possibile determinare la data di un campione morto od abbattuto in un determinato anno, scoprire possibili errori introdotti durante misurazione e soprattutto individuare con precisione falsi anelli e anelli mancanti. Questi possono essere definiti "errori" della pianta: talvolta dei freddi primaverili possono provocare una produzione precoce di cellule di legno tardivo che successivamente, con la ripresa di un clima piu’ favorevole, lasciano spazio a una ulteriore formazione di cellule di legno primaverile. Cio’ causa delle oscillazioni intrannuali nella densita’ del legno, le quali spesso non sono assolutamente distinguibili da normali anelli annuali. Al contrario l’anello di un determinato anno puo’ venir omesso se la stagione vegetativa e’ troppo breve oppure in caso che sopravvengano condizioni non favorevoli alla crescita della pianta. . Entrambe queste situazioni possono venir riconosciute e corrette solamente tramite "cross-dating" di curve di differenti alberi (Stokes, Smiley, 1968). Si deve inoltre tener presente che non sempre e’ possibile avere a disposizione l’intera sezione trasversale dell’ albero, poiche’ non e’ sempre possibile e nemmeno necessario abbattere l’albero. Frequentemente quindi si lavora con delle carotine del diametro di 5 mm prelevate lungo un raggio del tronco. Questi campioni prelevati tramite un succhiello detto di Pressler consentono di esaminare la crescita di un albero senza arrecargli dei danni, il foro infatti viene generalmente cicatrizzato dalla crescita dell’albero stesso nel giro di un anno. E’ necessario ricordare inoltre che l’unica parte vivente del tronco e’ il sottile strato di cellule denominato cambio che sta tra la corteccia e il legno e che e’ anche il responsabile della crescita diametrale dell’albero stesso. Generalmente al termine della fase di controllo e di datazione si procede alla costruzione di una cronologia cioe’ al calcolo di una media dei valori misurati in un certo numero (generalmente il minimo e’ 12) di piante provenienti da un sito che si vuole esaminare. E’ possibile inserire nella media campioni provenienti da piante morte o da edifici in legno o tronchi rinvenuti in sedimenti (cosidetti sub-fossili) allo scopo di allungare nel tempo la cronologia. La costruzione di cronologie e’ la base per ogni tipo di studio dendrocronologico, sia che si voglia esaminare il clima di una zona, sia che si vogliano datare antichi manufatti, sia che si desiderino avere semplici informazioni sulla crescita degli alberi di una foresta. Naturalmente il lavoro svolto da altri ricercatori e’ una tesoro inestimabile e grazie alle moderne tecniche informatiche e’ stata creata negli Stati Uniti una banca-dati con libero accesso (International Tree-Ring Data-Bank) dove e’ possibile ottenere cronologie di siti in tutti i cinque continenti, allo scopo di effettuare nuove ricerche o semplicemente nuove datazioni.
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L’analisi dei campioni puo’ avvenire a diversi livelli. E’ possibile effettuare datazioni senza misurare gli anelli: tramite "skeleton-plot". Questo e’ un metodo visuale e soggettivo che consente di riconoscere anelli caratteristici. Anelli cioe’ che manifestano peculiarita’ in un determinato carattere preso in esame: anche in questo caso generalmente si lavora con lo spessore degli anelli ma e’ possibile effettuare skeleton-plot osservando lo spessore del legno tardivo, la presenza di canali resiniferi, di legno di compressione, di oscillazioni nella densita’ o di qualunque altra particolarita’ anatomica del legno. Gli anelli che presentano peculiarita’ osservabili vengono riportati su una scala temporale con dei semplici tratti di matita verticali, l’osservazione incrociata di grafici provenienti da diversi campioni, come gia’ per le curve, permette la datazione e il riconoscimento di eventuali errori. Anche se una discreta standardizzazione della procedura consente di confrontare con successo grafici prodotti da diverse persone, i risultati di questa tecnica restano comunque largamente soggettivi . Il metodo comunemente piu’ usato, in quanto offre i risultati migliori con impiego di mezzi relativamente economici, e’ la misurazione dello spessore degli anelli. La misura viene effettuata osservando il campione con un microscopio posto sopra ad un carrello con vite micrometrica a sua volta collegata con un apparecchio tarato per la registrazione dei valori. Diversi altri metodi di indagine sono recentemente nati, favoriti dalle innovazioni tecnologiche. Molto usata negli ultimi tempi e’ l’ analisi delle immagini attraverso l’osservazioni di foto digitalizzate mediante computer, vengono misurati diversi parametri del legno quale spessori degli anelli, del legno primaverile, del legno tardivo, densita’ media del legno, densita’ minima del legno primaverile e densita’ massima del legno tardivo ed e’ inoltre possibile procedere alla misura della larghezza delle singole cellule costruendo cosi’ i cosidetti tracheidogrammi.
Gli anelli degli alberi sono anche indicatori molto sensibile di eruzioni vulcaniche e dei cambiamenti climatici ed atmosferici da esse generati. Un esempio e’ fornito dai cosidetti "light rings", anelli con densita’ e spessore del legno tardivo anormalmente basse, che sono stati associati con eventi eruttivi a scala globale . Un caso facilmente osservabile e’ l’anello del 1912 che sulle Alpi si presenta spesso ridotto nel legno tardivo e che e’ associato con l’eruzione del vulcano Katmai, avvenuta il 6 giugno 1912 nelle Isole Aleutine in Alaska, che proiettando tonnellate di cenere nell’atmosfera terrrestre avrebbe ridotto la radiazione solare in tutto l’emisfero nord . La dendrocronologia trova ormai largo impiego nelle scienze ambientali: soprattutto con la dendroclimatologia si cerca di fornire attraverso l’analisi degli anelli degli alberi un contributo allo studio molto generale ed interdisciplinare dei cambiamenti climatici. L’ anatomia del legno e la dendrocronologia, spesso accoppiate con analisi dendrochimiche si sono rivelate utili per ricostruire temporalmente l’impatto dell’inquinanti e per valutare l’intensita’ dei possibili danni causati dai pollutanti atmosferici.
Cambiamenti climatici ed Entomologia
Gli effetti dei cambiamenti climatici di origine antropica sono ora a farsi sentire in tutti gli ecosistemi terrestri. Il gruppo mira a fornire un forum per la discussione degli studi sulle conseguenze di questo fenomeno su tutti gli aspetti della biologia degli insetti ed ecologia. questioni relative alle importazioni includono la creazione di condizioni che possono portare alla penetrazione di specie invasive, cambiamenti nelle distribuzioni di insetti e la perdita di habitat. Variazioni phenologies possono avere un impatto diffuso come occorrenza di un insetto dato diventa asincrono con pianta ospite o un sito di riproduzione. Allo stesso modo, i parassiti delle colture e il complesso di parassitoidi, predatori e patogeni che regolano le loro popolazioni non possono essere sempre co-accadere, che portano a perturbazioni in lotta biologica. Per alcune specie, come il pianeta si riscalda ci sarà semplicemente un posto dove andare e chiama estinzione. Il gruppo accoglie con favore i contributi di tutti gli aspetti del problema, dalla conservazione degli insetti al controllo dei parassiti, e ha tenuto la sua prima riunione presso il Central Science Laboratory, nell'autunno del 2008.
Durante la ricerca vari scienziati hanno notato che il cambiamento climatico e la distruzione dell'habitat sono stati collegati a cali globale della biodiversità vertebrati, compresi i mammiferi, anfibi, uccelli e pesci. Tuttavia, invertebrati costituiscono la stragrande maggioranza dei globale ricchezza di specie, e gli effetti combinati dei cambiamenti climatici e uso del suolo su invertebrati sono ancora limitate.
Hanno scritto che la ricchezza di specie è diminuita alla metà dei siti, con le riduzioni più grave alla quote più basse, dove la distruzione dell'habitat è maggiore. Altitudini più elevate, abbiamo osservato chiaro sposta verso l'alto negli intervalli di specie, in coerenza con l'influenza del riscaldamento globale. Presi insieme, questi dati a lungo termine evidenziare gli effetti negativi di interagire cambiamenti indotti dall'uomo sia sul clima e l'habitat per le specie farfalla in California.
Inoltre, il declino di ruderali, specie perturbazione associata indica che la tradizionale attenzione degli sforzi di conservazione sulle specie più dispersivo e meno specializzato dovrebbe essere ampliato per includere faune tutta per la stima e previsione degli effetti dei fattori di stress pervasivo.
Studiando le varie fasi del rapporto dei fattori climatici per gli insetti. Ha stabilito che il fattore climatico dominante era la temperatura, modificato in misura limitata dalla presenza di umidità atmosferica. temperatura costante, ha mostrato, è stato un effetto molto più potente di temperatura variabile. In effetti, il fattore temperatura era così dominante che ha trovato è stato possibile il tempo di spruzzatura sul corpo sulla base della sola temperatura.
Molto tempo fà mentre studiava il danno dei curculioni(un tipo di coleotteri) fagiolo per i fagioli in deposito, si è constatato che, quando l'umidità atmosferica è svolto presso il 30 per cento o al di sotto, il tonchi sono stati distrutti e le fave protetta. Si è sviluppato, tuttavia, che il materiale utilizzato per la produzione di bassa umidità atmosferica, anche igroscopico o no, è efficace nel prevenire l'insetto di penetrare i fagioli. Questo ha portato allo studio di materiali solidi finemente suddivisi come barriere alla penetrazione delle sementi e grano da insetti. Semi e cereali in deposito, si è constatato, possono essere protetti con una piccola quantità di solido finemente suddiviso, come un argilla colloidale. Mentre gli studi degli effetti delle temperature costanti e variabili per lo sviluppo di insetti parassiti e larve di zanzara continuato, maggiore attenzione è stata posta sulla esplorazione del campo di energia raggiante come un mezzo pratico per il controllo degli insetti. L'uso di campi elettrostatici frequenza radio per distruggere gli insetti, una vasta gamma di combinazioni di tensione e frequenza sono stati impiegati nella ricerca di riscaldamento differenziale tra tessuti degli insetti e le piante o altri materiali con cui sono stati associati gli insetti. Nel range tra uno e cinquanta milioni di cicli al secondo, nessun effetto differenziale pratico è stato osservato in gran parte a causa della geometria complessa e modello dielettrico dei media e la presenza di umidità apprezzabile. Tra il 1932 e il 1938, quando questa fase del lavoro è stato interrotto, come diverse combinazioni di associazioni come il giapponese larve di insetto coleottero in gomitoli terreno di vivaio sempreverde, scarafaggi e larve di sigarette di tabacco in colli, e insetti di prodotti immagazzinati in grano e cereali sono stati confezionati trattati. Le limitazioni di attrezzature allora disponibili, indagini impedito di ultra-alta dello spettro delle onde radio di frequenze dove l'energia di assorbimento selettivo fenomeni avevano maggiori probabilità di verificarsi. Nella maggior parte dei casi, i costi di generare temperature letali in infestata prodotti immagazzinati con questo metodo erano troppo alti economicamente, e il pericolo di danneggiare le piante che vivono troppo grande per rendere la procedura pratica. Indagini sulle risposte di visibile, ultravioletto e infra-rosso leggero seguito lo sviluppo di trappole luminose per le zanzare, tarme e altri insetti notturni. Poiché le applicazioni pratiche a quel tempo erano un obiettivo importante, le applicazioni note del manifesto energia radiante nella produzione di effetti termici sono stati sottoposti a revisione e di miglioramento tentato. Ciò ha comportato uno studio delle procedure per il riscaldamento di prodotti immagazzinati e tessuti con il minimo danno alla qualità di tali materiali. Dopo un periodo di esplorazione di vari fenomeni elettrici in cui possono incidere insetti nel terreno e nelle piante e conservazione di prodotti immagazzinati, che non ha prodotto risultati notevoli pratiche, questi studi sono stati terminati nel 1939. Indagini l'effetto della temperatura sullo sviluppo insetti sono stati continuati fino 1943, quando varie esplorazioni lungo queste linee sono state condotte nell'ambito del più vasto campo ecologico.
Ornitologia e climatologia
I cambiamenti climatici oltre a modificare il tempo e l'ambiente in cui viviamo ha fortemente cambiato le abitudini di molte specie animali. In particolar modo quelle degli uccelli acquatici, che incentivati da temperature sempre più elevate ed acque sempre meno fredde hanno rimandato le loro migrazioni invernali, preferendo rimanere nei posti in cui si trovano. E' quanto emerge da un recente studio effettuato dall'Università di Helsinki, nel quale si evince come oche, anatre selvatiche e cigni in passato abituati a lasciare in autunno i paesi freddi come la Finlandia, per affrontare l'inverno nelle aree umide dell'Europa del Nord, cambiano le loro abitudini. Analizzando le migrazioni di diverse specie di uccelli acquatici si è scoperto che esse avvengono molto in ritardo, per la precisione un mese dopo rispetto a 30 anni fa. Dallo studio si evince inoltre che ben 6 specie su 15 hanno posticipato il viaggio, fra cui appunto l'oca e l'anatra selvatica. Tra le cause principali un fattori rilevante è l'aumento della temperatura delle acque con conseguente aumento del cibo a disposizione dei volatili. Un fenomeno che ha così svuotato i laghi del Regno Unito, sempre meno raggiunti dai volatili scandinavi.
DISEGNO FATTO DA SERENA SCULATTI (2011) |
