Los árboles contienen algunas de las pruebas más precisas de la naturaleza sobre el pasado. Sus capas de crecimiento, que aparecen como anillos en la sección transversal del tronco del árbol, registran pruebas de inundaciones desastrosas, ataques de insectos, rayos e incluso terremotos que ocurrieron durante la vida del árbol. Cada año, un árbol aumenta su circunferencia y el nuevo crecimiento se denomina anillo de árbol. El anillo de árbol más reciente es la madera nueva que se encuentra cerca de la parte exterior del tronco del árbol, justo debajo de la corteza. Los anillos más antiguos son más pequeños y están cerca del centro. Los árboles que crecen en regiones de latitudes medias y altas forman anillos que son fáciles de detectar porque tienen una estación de crecimiento bien definida en la que se forma un anillo de color claro. A medida que el crecimiento se ralentiza a finales del verano o en otoño, la madera se forma más lentamente y es de color más oscuro.
Sección transversal de un tronco de árbol que muestra la alternancia de capas claras y oscuras de los anillos del árbol
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El crecimiento de los árboles depende de las condiciones ambientales locales. En algunas zonas el factor limitante para el crecimiento es la disponibilidad de agua, en otras zonas (especialmente en latitudes altas) es la duración de la temporada de crecimiento. En las zonas donde el agua es limitada y la cantidad de agua varía de un año a otro, los científicos pueden utilizar los patrones de los anillos de los árboles para reconstruir los patrones regionales de la sequía. En zonas en las que la duración de la estación de crecimiento es el factor limitante, el grosor de los anillos de los árboles puede indicar cuándo las estaciones de crecimiento eran más largas (durante épocas más cálidas) y cuándo las estaciones de crecimiento eran más cortas (épocas más frías).
El estudio del crecimiento de los anillos de los árboles se conoce como dendrocronología. El estudio de la relación entre el clima y el crecimiento de los árboles en un esfuerzo por reconstruir climas pasados se conoce como dendroclimatología.
Un anillo de árbol, que representa un año, consta de dos capas:
- Una capa de color claro que se forma en la primavera y a principios del verano, que suele ser más gruesa porque el árbol está creciendo
- Una capa de color oscuro que se forma a finales del verano y en otoño, que suele ser más fina porque el crecimiento de los árboles se ralentiza
Los datos de los anillos de árboles sólo se recogen fuera de los trópicos. Los árboles de latitudes templadas tienen rachas anuales de crecimiento en primavera y verano y períodos de inactividad en invierno, lo que crea el patrón distintivo de bandas claras y oscuras. Los árboles tropicales crecen durante todo el año, por lo que no tienen el patrón de bandas oscuras y claras alternas de los anillos de los árboles.
En lugares donde el crecimiento de los árboles está limitado por la disponibilidad de agua, los árboles producirán anillos más anchos durante los años húmedos y frescos, que durante los años cálidos y secos. La sequía o un invierno severo también pueden causar anillos más estrechos. Si los anillos tienen una anchura constante en todo el árbol, el clima fue el mismo año tras año. Contando los anillos de un árbol, podemos determinar con bastante precisión la edad y la salud del árbol y la estación de crecimiento de cada año.
Esta científica está extrayendo un núcleo de un árbol vivo utilizando una barrena de incremento. Este proceso no causa daños a largo plazo al árbol.
Crédito: SERC/Tree-Ring Expeditions
La recogida de muestras de núcleos de muchos árboles de una zona y los datos de los anillos de los árboles se promedian para reducir las influencias de la ubicación específica de los árboles -como estar a la sombra o cerca de un arroyo- y poder ver patrones generalizados. Dado que las distintas especies de árboles crecen a ritmos diferentes en función de la temperatura, las precipitaciones y otros factores, los datos de diferentes especies de árboles pueden proporcionar incluso más información sobre el clima que los datos de una sola especie.
Los árboles antiguos nos hablan de las condiciones de la Tierra mucho antes de que la gente empezara a medir y registrar el clima. Algunas especies de árboles, como el pino bristlecone, que viven varios miles de años, contienen largos registros de anillos de árboles. Sin embargo, los climatólogos suelen trabajar con árboles que no son tan longevos y extienden sus registros de anillos de árboles a más de 10.000 años atrás comparando los patrones de anillos de los árboles vivos con los anillos de los árboles muertos pero aún no descompuestos que han caído. Los científicos comparan los patrones de las primeras etapas de los anillos de un árbol vivo con la secuencia formada en las últimas partes de la vida de los árboles muertos más antiguos para ensamblar un registro paleoclimático ininterrumpido que se remonta a miles de años.
Se han utilizado vigas de edificios antiguos o ruinas, muestras de marcos de madera de cuadros antiguos y la madera de violines para añadir muestras de anillos de árboles a los registros climáticos. En algunos casos, se han analizado anillos de árboles mucho más antiguos en madera petrificada para interpretar cómo era el clima hace cientos de miles o millones de años.
Los anillos de los árboles en estos siete núcleos no parecen redondos porque la herramienta de perforación sólo extrae un pequeño segmento de los anillos. Cada capa oscura y clara constituye un año de crecimiento. Las capas anchas indican los años en los que los árboles crecieron más. Las capas estrechas indican los años en los que los árboles crecieron menos. Estos núcleos son de árboles de abeto blanco en Alaska.
Crédito: SERC/Tree-Ring Expeditions