مباني فيزيولوژيکي ايزوتوپ هاي پايدار در گاهشناسي درختي
محمود رائيني
گروه مهندسي آبياري دانشکده مهندسي زراعي دانشگاه مازندران
چکيده
ميانگين جهاني دماي
نيوار (جوّ) زمين در خلال سدهي گذشته نزديک به
oC6/0
افزايش يافته است. اين افزايشِ دما بر روند بسياري از
پديدههاي فيزيکي و زيستي محيطِ زيست اثر گذاشته است. از آنجا
که گذشته چراغ راه آينده است، ميتوان با بازسازي گذشتهي
اقليمي نسبت به روند آينده آن با دقت بيشتري داوري کرد. از عمر
ابزارسنجي دادههاي هواشناسي مدت زماني نميگذرد، بنابراين
براي بازسازي گذشتهي آب و هوايي کره زمين بايستي از ابزارهاي
دقيق ديگري بهره جست. يکي از اين ابزارها بررسي اندازه رشد
حلقههاي رويشي در تنه درختان مناطق معتدله هست.
توان رويشي هر گياه وابسته به
شرايط محيطي آن است، و در خلال رشد و نموّ گياهان، عوامل
بازدارندهاي ممکن است سبب افت رشد آنها شوند. اين عوامل
بيشتر محيطي هستند و کمبود يا فراواني هرکدام از آنها
ميتواند ايجاد تنشي در گياه کند. اين تنش يا تنشها بهطور
مستقيم يا نامستقيم بر رسانايي روزنه، در نتيجه تبادلات گازي
گياه، اثر ميگذارد. بنابراين اندازه رشد حلقه پيامدي در پاسخ
به محيط ميباشد. از سويي ديگر، در طي فرايندهاي فيزيولوژيکي
تثبيت کربن و مصرف آب، بين ايزوتوپهاي پايدار کربن-13 و
کربن-12، اکسيژن-16 و اکسيژن-18، و هيدروژن و دتريوم فرقگذاري
ميشود. براي نمونه در يک شرايط بهينه محيطي مقدار کربن-13
تثبيت شده کاهش مييابد. بنابراين، نسبت اين ايزوتوپها در
بافتهاي گياهي نمايشگر شرايط محيطي تثبيت آنهاي ميباشد، پس
ميتوان شرايط محيطي تثبيت اين بافتها را بازسازي کرد.
اندازهگيري نسبت ايزوتوپهاي پايدار کربن، اکسيژن و هيدروژن
در سلولز حلقههاي درخت يکي از راهکارهاي دقيق رونديابي
تغييرات اقليمي است. اندازه دقيق اين نسبتها وابسته به شرايط
اقليمياي است که حلقههاي تنه درختان در آن ايجاد ميشوند.
بنابراين حلقههاي درخت ميتوانند تاريخچه اقليمي گذشته را در
نسبتهاي ايزوتوپي خود ذخيره کنند. سلولز يکي از فراوانترين
ترکيبات آلي موجود در بافتهاي گياهي ميباشد، و يکي از
بُنمايههايي است که معمولاً براي بازسازي ديرينهاقليمي
بهکار ميرود. کاربرد آن بهعنوان نمايهي ديرينهاقليمي
پيامد يافتن همبستگي مستقيمي ميان ترکيب ايزوتوپي سلولز و
ميانگين دماي سالانه ميباشد.
نسبتهاي ايزوتوپي در درختان
سرپا نيز ميتواند مدارکي در چگونگي پاسخ گياهان به افزايش
کنوني سطح دياکسيدکربنِ نيواري (جوّي) فراهم کنند. فراواني
کربن-13 در گياه و فرقگذاري در تثبيت کربن-13 در فرايند
فتوسنتز دربرگيرنده پاسخهاي اکوفيزيولوژيکي به شرايط محيطي
ميباشد که روي بهرههاي تثبيت کربن و رسانايي روزنه اثر
ميگذارند. بهبود فهم عوامل اصلي فرقگذاري در تثبيت
ايزوتوپهاي پايدار کربن، اکسيژن و هيدروژن در تنه درختان توان
بالايي براي بازسازي شرايط فصلي محيطي فراهم ميکند که حلقهها
در آن تشکيل شدهاند. اين چشمانداز نهتنها از نظر درختان
سرپا، بلکه، براي شمار بسياري نمونههايي که صدها، هزاران و
حتي ميليونها سال پيش در وضعيت بايستهاي انباشته شدهاند
هيجانانگيز است.
CV
مقاله كليدي بعدي