Rekonstrukce klimatu minulosti

Letokruhové řady, které nám umožnily datovat množství objektů či předmětů, našly další uplatnění. Je jím rekonstrukce klimatu doby jejich původu. Stromy, rostoucí v suchých oblas-tech - v našem případě jižní Moravy, reagují šířkou letokruhu právě na míru sucha během ve-getačního období roku. Na druhé straně, stromy rostoucí v chladných podmínkách horní hra-nice lesa, v našem případě Vysokých Tater, reagují svými letokruhy na teplotu ve vegetačním období. Snaha o “klimatickou ex-ploataci” našich měření nás zavedla do širokého kolektivu odborníků na rekonstrukci klimatu po-mocí letokruhů - dendroklimatologů. Předkládáme vý-sledky posledních 25 let:

BRÁZDIL R., ŠTĚPÁNKOVÁ P., KYNCL T., KYNCL J.:  Fir (Abies alba Mill.) tree-ring reconstruction of March-July precipitation in southern Moravia (Czech Republic), A.D. 1376-1996, Climate Research 20: 223-239 (2002).

Rekonstrukce srážek jižní Moravy - období březen až červenec - pro časový úsek 1376-1895 na podkladě letokruhových řad jedle a přístrojových dat úseku 1896-1996. Nejvyšší srážky byly zjištěny ve 20. letech 18. století a v 90. letech 20. století, nejnižší ve 30. a 60. letech 20. století. Historické zdroje dat - dokumentární záznamy se s výsledky rekonstrukce dobře shodují, zejména v letech extrémně úzkých či širokých letokruhů.

BÜNTGEN U., BRÁZDIL R., DOBROVOLNÝ P., TRNKA M., KYNCL, T.:  Five centuries of Southern Moravian drought variations revealed from living and historic tree rings. Theoretical and Applied Climatology, 105:167-180 (2011).

Analýza frekvence sucha na jižní Moravě, definovaného indexem PDSI, zdroj letokruhová chronologie počínaje rokem 1500, a meteorologická data stanice Brno. Nejsušší podmínky se vyskytly v roce 1653, nejvlhčí v roce 1713. Nejsušší desetiletí se vyskytla v 17. století a od 40. let 19. století. Konfrontace s dokumentárními daty a z ní pramenící diskuze konstatovala vyšší soulad oproti definici sucha hodnotou srážek.

BÜNTGEN U., BRÁZDIL R., HEUSSNER K.-U., HOFMANN J., KONTIC R., KYNCL T., KYNCL J., PFISTER Ch., CHROMÁ K., TEGEL W.: Combined dendro-documentary evidence of Central European hydroclimatic springtime extremes over the last millenium. Quaternary Science Reviews 30:3947-3959 (2011).

Zájem o rekonstrukci sucha (definováno indexem PDSI) rozšířený na celou střední Evropu vedl k podstatnému rozšíření plochy zdrojů dat a rovněž kolektivu autorů. Předpokládaný nárůst antropogenních emisí skleníkových plynů a související dopady na klimatický systém Země pravděpodobně znamenají častější a závažnější extrémy počasí se změnami hydroklimatických parametrů. Hodnocení změn je však omezeno příliš krátkou dobou pokrytou meteorologickým měřením. Tento nedostatek řeší využití letokruhových chronologií jako dalšího zdroje dat. Práce představuje a analyzuje 11 873 letokruhových řad jedle z území ČR, Francie, Švýcarska a Německa, které nepřerušeně pokrývají období let 962 až 2007. Všechny extrémní šířky letokruhů byly evidentně vyvolány anomálními variacemi ve srážkách duben až červen. Dokumentární zdroje dendro-signál za poslední tisíciletí nezávisle potvrzují.

BÜNTGEN U., KYNCL T., GINZLER Ch, JACKS D., ESPER J., TEGEL W., HEUSSNER K.-U., KYNCL J.: Filling the Eastern Europaean gap in millenium-long temperature reconstructions. PNAS (www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/ /pnas.1211485110), 2012.

Tisícileté rekonstrukce teploty založené na chronologiích letokruhů tvoří v současné době páteř debaty o globální změně klimatu. Ačkoli mnohé evropské evropské záznamy sahají až do středověku, pro východní část kontinentu zatím chyběla dlouhodobá paleoklimatická data s vysokým rozlišením. Ve studii 8 autorů ze Švýcarska, ČR a Německa shromáždilo 282 vzorků ze živých stromů a 263 z historických konstrukcí z regionu Vysokých Tater, aby rekonstruovali meziroční až stoleté variace teplot ve východní Evropě období květen-červen, a to počínaje rokem 1040. Soudobé antropogenní oteplování překračuje rozsah minulé přirozené variability. Mor v polovině 14. století, třicetiletá válka na počátku 17. století a francouzská invaze do Ruska na počátku 19. století se odehrály během nejchladnějších epoch minulého tisíciletí. Srovnání s rekonstrukcemi letních teplot ze Skandinávie, Alp a Pyrenejí ukazuje sezuónní a prostorovou specifičnost našich výsledků a zpochybňuje rozsáhlé rekonstrukce, které pouze průměrují dílčí lokality.

BÜNTGEN U., TEGEL W., HEUSSNER K.-U., HOFMANN J., KONTIC R., KYNCL T., COOK E.R.: Effects of sample size in dendroclimatology. Climate Research 53(3):263-269.

COOK E.R., SEAGER R., KUSHNIR Y., BRIFFA K.R., BÜNTGEN, FRANK D., KRUSIC P.J., TEGEL W., BAILLIE M., KYNCL T., KYNCL J., MAXIMOVA O. et al.: Old World megadroughts and pluvials during the Common Era. Climate Change 2015, http://advances.sciencemag.org.

Rozsáhlé studie 19 autorů z USA, Ruska, Ukrajiny, Německa, Polska, Běloruska a ČR jsme se účastnili materiálem nasbíraným na západní Ukrajině v letech 2002 až 2005. Studie zahrnuje Evropské Rusko a velmi široké okolí, hodnotícím prvkem je Palmerův index sucha (PDSI). Jejím výsledkem je zjištění, že z hlediska frekvence sucha v období let 1400 až 2016 se oblast studie rozpadá na tři části (obr. 17-6):

• střed evropského Ruska (východně od 40o)

• SZ část Evropského Ruska, Finsko, Estonsko, Lotyšsko, Litva

• JZ část evropského Ruska, Bělorusko, Ukrajina, Moldávie, Rumunsko

  
  

PROKOP O., KOLÁŘ T., BÜNTGEN U., KYNCL J., KYNCL T., BOŠELA M., CHOMA M.: On the palaeoclimatic potential of a millennium-long oak ring width chronology from Slovakia. Dendrochronologia 40:93-101 (2016).

Studie shromažďuje všechna dostupná data chronologie šířek letokruhů dubů Slovenska a hodnotí její citlivost na klima s využitím indexu PDSI. Studie zahrnuje 276 vzorků z historických budov a 1028 vzorků z živých stromů, náhodně odebraného na pilách celého území Slovenska. Konečná chronologie pokrývá období let 967 až 2013 a odráží zřetelný hydroklimatický signál od pozdního jara do časného léta.

BÜNTGEN U., URBAN O., KRUSIC P.J., RYBNÍČEK M., KOLÁŘ T., KYNCL T., AČ A. et al.: Recent European drought extremes beyond Common Era background variability. Nature Geoscience 14:190-196 (2021).

SOCHOVÁ 1., KOLÁŘ T., ÁRVAI M., BOŠELA M,., ČUFAR K., KERN Z., KYNCL J., MARČIŠ P. , et al.: The palaeoclimatic potential of recent tree-ring width chronologies from Southwest Ukraine. Dendrochronologia 84:126168 (2024)

Do studie 15 autorů z ČR, Ukrajiny, Slovenska, Slovinska, Maďarska, Rumunska a Německa jsme přispěli materiálem nasbíraným a zpracovaným J. Kynclem v letech 1999-2000. Studie zkoumá citlivost chronologií dubu ze Zakarpatské a Předkarpatské Ukrajiny na klima a jejich koherenci s 35 chronologiemi dubu z Polska, Slovenska, Rumunska a Maďarska. Předkarpatskou chronologii tvoří 215 letokruhových řad ze 13 lokalit a z období 1775-2020, zakarpatskou 247 řad ze 13 lokalit a období 1836-2020. Navzdory silné vzájemné podobnosti obou chronologií se jejich reakce na klima výrazně liší. Bylo zjištěno, že hlavním faktorem růstu dubu v Zakarpatsku jsou srážky ve vegatačním období, omezujícím faktorem je sucho (tříměsíční index SPEI). V Předkarpatské pánvi primárně růst ovlivňovaly červnové srážky. Zatímco zakarpatská chronologie silně korelovala s chronologiemi východního Slovenska a severozápadního Rumunska, předkarpatská vykázala jen velmi nízké korelace s okolím.