Yüksek Kaliteli Artımlı Çekirdekler Almak için Gelişmiş İş Akışı - Yeni Teknikler ve Cihazlar

Dendroekolojik araştırma, hem yıllık hem de başka türlü ağaçlardaki büyüme halkalarının çeşitli özelliklerine dayanmaktadır. “Öncül” disiplin dendrokronolojisi, halkaları basitçe tarihlendirmek ve sonuç olarak uzun kronolojiler oluşturmak için bir parametre olarak halka genişliği varyasyonları kullanılarak kurulmuştur. Bu nedenle, yoğunluk değişimleri, izotopik konsantrasyonlar veya ahşap anatomik özellikleri gibi manifold diğer özellikler, çevresel koşulların zaman içinde ağaç büyümesi üzerindeki etkisini daha iyi anlamak için tek halkaları veya yapılarını ve içeriklerini çevresel parametrelerle ilişkilendirmek için kullanılır.

Dendroekoloji ve dendroklimatoloji, çevre araştırmalarında, özellikle geçmiş iklim koşullarının yeniden yapılandırılmasında önem kazanmıştır ^1,2,3. Bunun için sayısız ağacın halkalarının detaylı bir şekilde analiz edilmesi gerekir. Ağaç halkası genişliğini ve yoğunluğunu belirlemek için bazı teknikler mevcut olsa da (örneğin, akustik dalga teknolojisi⁴ veya delme direnci^5,6 ile), bugüne kadar^, halkaların özelliklerini ağaçlardan çıkarmak için güvenilir bir “tahribatsız” yöntem yoktur. Bir ağaç içindeki halka özelliklerinin çok ayrıntılı analizleri veya bazal alan artışını tahmin etmek için, ilgili ağaçlardan diskleri kesmek en iyisi olacaktır⁷. Bu, belirli analizler için ilgilenilen tüm potansiyel ağaçların kesilmesini gerektirecektir. Her yıl dünya çapında analiz edilen çok sayıda ağaç göz önüne alındığında, bu örnekleme stratejisi uygulanabilir değildir. İnanılmaz miktarda kaynak israfından bağımsız olarak, bu strateji çok pahalıdır. Bu nedenle, artımlı corers kullanımı, ağaç halkası araştırmasında standart bir örnekleme tekniği olarak belirlenmiştir⁸. Artımlı corers’ın kullanımı, ağaç kabuğundan başlayarak ve (en uygun durumlarda^{) ağacın} 9’una ulaşarak, ağaç çekirdeklerinin gövdelerden minimal invaziv bir şekilde çıkarılmasına izin verir.

Her ne kadar karotlama gövdede bir yaralanmaya neden olsa da-~1 cm çapında bir delik- ağaçlar, çekirdek deliğinin yakınında artan odun oluşumu yoluyla bu yarayı kapatabilirler. Deliğin kendisinden ayrı olarak bir dezavantaj,^10,11 deliğinden başlayarak mantarların potansiyel yayılmasını önlemek için hücrelerin fenollerle doldurulduğu deliğin etrafındaki bir alan olan “bölümlendirme bölgesinin” oluşmasıdır. Bildiğimiz kadarıyla, artımlı karotlamanın ağaç çürüme sıklığında önemli bir artışa neden olduğuna dair bir kanıt yoktur, en azından bozulmamış yüksek rakımlı ormanda Picea abies¹² ve ılıman bir ormandaki birkaç sertağaç türü¹³ anlamına gelir.

Bu örnekleme standardı tüm dünyada onlarca yıldır uygulansa da, bazı sorunlar hala devam etmektedir. Bunlardan biri, çekirdeklerin herhangi bir mekanik destek olmadan elle alınması gerektiği, bunun çok zaman aldığı ve bir süre sonra oldukça yorucu olduğudur. Örneklemeyi kolaylaştırmak için,^{zincir 14,15,16,17} yerine bir corer ile donatılmış motorlu testerelerin kullanılması gibi çeşitli (az ya da çok uygulanabilir) strateji test edilmiştir. Motorlu testerelerin kullanımı matkaplara tercih edildi, çünkü ikincisi yeterince güçlü değildi; ancak, motorlu testerenin büyük ağırlığı ve gerekli yakıt nedeniyle bu fikir yakalanmadı.

Son yıllarda, ahşap anatomik teknikleri önemli ölçüde evrimleşmiş ve dendroekolojik çalışmalara entegre edilmiştir^18,19. Bununla birlikte, ahşap anatomik parametrelerini artımlı çekirdeklerden mikro kesitleri keserek uzun süreler boyunca analiz etme yeteneği beklenmedik sorunlara neden oldu. Sık sık, çekirdeklerden alınan mikro bölümler küçük parçalara ayrıldı ve bu da tutarlı kesimler üretmeyi imkansız hale getirdi (Şekil 1). Bu sorun, özlü ağaçların ve keskin olmayan corers’ın manuel tekniğinden kaynaklandı. Karot yaparken ahşaba uygulanan mekanik stres, çekirdek içinde mikro çatlaklara neden oldu. Bu mikro çatlaklar, artımlı çekirdeklerin makroskopik incelemesi sırasında asla fark edilmedi ve bu nedenle hiçbir zaman bir sorun ortaya çıkmadı.

Manuel karotlama, sapı corer’ın arka ucuna yerleştirerek, ucu iplikle gövdeye bastırarak ve corer sapın çapının yarısından biraz fazlasını delene kadar sapı döndürmeye başlayarak yapılır. Bunu yaparken, corer’ın ucu (açıkça) gövdeye sabitlenir, ancak kor tarafından döndürülen corer’ın arka ucu, en azından matkap kafası gövdeye tamamen vidalanana kadar, corer’a daha fazla rehberlik ve stabilite sağlayana kadar her zaman yana doğru veya yukarı ve aşağı hareket eder. Yüksek basınç ve corer’ın hareketi sonucunda, artım çekirdekleri en dıştaki ~5 cm’de sık sık bozulur (Şekil 1). Tornalama sırasındaki sürtünme minimuma indirilse bile, başka bir işlem corer içindeki artım çekirdeğine baskı uygulamaktır. Manuel karotlama, corer’ın kesici kenarının sapın içinde sürekli hareket etmesine izin vermez. Kavramayı değiştirmek için durmak zorunda kalmadan önce en fazla bir tam tur yapılabilir ve ardından delmeye devam edilebilir. Rotasyon her yeniden başlatıldığında, sürtünmenin üstesinden gelinene ve matkap tekrar dönene kadar çekirdek hafifçe bükülür. Bu mekanik gerilmeler potansiyel olarak çekirdeklerin yapısında mikroskobik çatlaklara neden olur.

Bu mekanik gerilim, corer’ın kesici kenarı keskin olmadığında bile artar. Keskin olmayan bir corer için görünür bir işaret, tüm uzantısı²⁰ boyunca çok sayıda çatlak gösteren düzensiz bir çekirdek yüzeyidir (Şekil 2). Keskinleştirme sıklığı, özlenecek ağaçların yoğunluğuna ve özlenecek ağacın kabuğunda bulunan minerallere veya kuma bağlıdır. Genel bir notta, yeni corers’ın keskin olduğu varsayılmamalıdır. Bugüne kadar, bir corer’ı keskinleştirmek, zorluğu nedeniyle sahada neredeyse hiç yapılmamıştır, çünkü bunun elle yapılması gerekir ve çok fazla deneyime ihtiyaç duyar^11,20.

Özetlemek gerekirse, manuel karotlama ve keskin olmayan kesme kenarlarının her ikisi de alınan çekirdeklerde mikro çatlakların oluşmasına neden olur. Bugüne kadar bu sorunlar sistematik olarak analiz edilmediği gibi, çözüm bulunmaya da çalışılmamıştır. Bu yazıda, manuel karot tekniğini yeni bir tekniğin uygulanmasıyla karşılaştırarak bu engellerin üstesinden gelmek için bir protokol sunulmaktadır. Artımlı bir corer için özel bir adaptörle donatılmış akülü bir matkap kullanmayı öneriyoruz. Bir ağacı çarparke ederken problemlerin ne ölçüde en aza indirildiğini ve sürekli, mekanik karotlamanın uzun mikro kesitlerin hazırlanması üzerindeki etkisini sunuyoruz. Bu protokol, destekleyici bir yardımcı olarak suda çözünür bir bant kullanılarak uzun mikro kesitlerin hazırlanmasını ve sahadaki corers’ı keskinleştirmek için bir prosedürü içerir.