Dendrocronologia

La dendrocronologia (parola che deriva dal greco: dendron = albero; kronos = tempo; logos = studio) è una scienza che studia l'accrescimento delle piante arboree nel tempo attraverso l’analisi degli anelli legnosi.

Nel corso della loro esistenza, gli alberi formano anelli secondo un ritmo periodico legato all'attività vegetativa, cioè al ciclo di crescita, che nella zona temperata è costituito da tre distinti periodi: uno di notevole attività, uno di attività rallentata e uno di riposo assoluto. I primi due si verificano all'interno dello stesso anno solare e danno origine a un singolo anello di crescita (o anello di accrescimento o anello annuale), che rappresenta quindi un anno di vita dell'albero (Castelletti, 1988).

Le dimensioni degli anelli non rimangono costanti: innanzitutto un albero giovane cresce in genere più rapidamente formando anelli più grandi rispetto a un albero vecchio, per cui si assiste in genere a un trend di decremento dello spessore degli anelli con l'aumentare dell'età; inoltre numerosi fattori, di origine endogena od esogena, possono far variare le dimensioni degli anelli da un anno all'altro o secondo periodi di alcuni anni.

L’accrescimento diametrale annuo è influenzato sia dalle condizioni ambientali, sia da meccanismi fisiologici interni. Come conseguenza di condizioni ambientali particolari, l’albero può produrre una doppia cerchia di anelli nello stesso anno: all’anello annuale si sovrappone il cosiddetto falso anello (Piussi, 1997). E’ però possibile anche il verificarsi del fenomeno opposto, ossia la mancata formazione di un anello lungo tutta o parte della circonferenza, in piante arboree che si trovano in condizioni particolarmente sfavorevoli di stazione o aduggiate (Schweingruber, 1987).

La Dendrocronologia viene suddivisa in molteplici sottodiscipline, ciascuna afferente ad uno specifico settore di ricerca: dendroclimatologia, dendroecologia, dendroclimatografia, dendrocronologia applicata all’archeologia e alla storia dell’arte, dendromorfologia... Tra le applicazioni possibili, il ricorso alle tecniche dendrocronologiche può consentire la caratterizzazione di stazioni vegetali, la valutazione di fenomeni di inquinamento, o la messa a punto di modelli ecologici ai fini della protezione e ricomposizione di ecosistemi forestali.

Le sequenze cronologiche degli accrescimenti anulari, ovvero l’insieme ordinato di anelli a partire dal centro dell’albero verso la corteccia (serie anulari) sono il principale oggetto di studio della dendrocronologia. Esse acquistano tanto maggiore significato se uno o più fattori ambientali raggiungono un peso tale da influenzare di per se stessi, al di là cioè delle interazioni con altri fattori, lo sviluppo arboreo (principio del fattore limitante): ciò avviene prevalentemente in situazioni lontane dall’optimum ecologico della specie. Il principio del fattore limitante ha pertanto importanti riflessi sui criteri di campionamento delle serie anulari (Corona, 1986).

I rilievi per la costruzione di una cronologia anulare vengono generalmente condotti in modo da avere un certo numero di ripetizioni (serie elementari) per singolo individuo e per singolo sito: si cerca in questa maniera di ridurre, almeno in parte, gli effetti di quei fattori che possono differire notevolmente da individuo ad individuo e da sito a sito anche per la medesima località, dovuti ad esempio alla posizione sociale dei singoli soggetti, a particolari situazioni microstazionali, ecc.

L’altezza di prelievo ottimale è stata stimata a circa 1,5 m da terra per le latifoglie, a circa 4 m da terra per le conifere (Trenard, 1982). L’ampiezza del campione dipende comunque dalla lunghezza delle serie ottenibili e dalla varianza esistente entro e tra i soggetti campionati: in funzione di ciò le dimensioni del campione possono essere progressivamente adattate.

I campioni sono generalmente rappresentati da carotine (cores), per gli alberi in piedi, da sezioni intere o parziali, trasversali e/o radiali. Per il prelievo di carotine si utilizza il succhiello di Pressler, uno strumento costituito da un cilindro cavo filettato in punta ed un ago. Il cilindro, penetrando all’interno del tronco, isola un sottile cilindro di legno, la carotina. (http://www.elmeg.caserta.it/PR/10/PR10M.htm; http://www.articoliforestali.com/principale/succhielli.htm).

La lettura dei campioni viene eseguita mediante lenti con ingrandimenti da 10 a 20x e oltre, o con sistemi automatici di rilevamento in grado di interfacciarsi con software dedicati per le analisi dendrocronologiche, tra i più diffusi: CATRAS, TSAP, PAST, DENDROCLIM2002 (Biondi e Waikul, 2004).

Strumenti di analisi per la determinazione dell’età dell’albero

Una raccolta di software per analisi dendrocronologiche si può trovare presso il sito http://web.utk.edu/~grissino/software.htm.

Le serie anulari vengono caratterizzate da parametri, indicatori dendrocronologici, che ne descrivono il carattere, variando secondo gradienti definiti dalla idoneità della stazione, della specie e del soggetto a cui appartengono. Il parametro più semplice è l’ampiezza anulare media, insieme alla percentuale di anelli assenti e alla percentuale di anelli falsi. Un parametro particolarmente significativo ai fini delle analisi dendrocronologiche è la densità del legno all’interno dell’anello, valutato con tecniche fotometriche o radiografiche (Castelletti, 1988). Sulla base dei valori di questo parametro sono elaborati i profili densiotometrici, modelli importanti per la ricostruzione dei climi, utilizzati con successo per le conifere in zone montuose, prossime al limite della vegetazione arborea (Schweingruber, 1983; Briffa et al., 2001).

L’elaborazione delle serie elementari viene eseguita in funzione di due scopi:

1)      costruzione di curve ai fini di una loro datazione;

2)      costruzione di una curva per analisi climatiche, ecologiche, ecc.

Nel primo caso può essere sufficiente una elaborazione di tipo diretto, cioè la trasformazione dell’ampiezza di ciascun anello secondo particolari funzioni: tra le più usate sono quelle di tipo iperbolico e di tipo logaritmico.

Nel secondo caso si procede sempre ad una standardizzazione preliminare delle serie elementari: tale operazione è necessaria per eliminare dagli andamenti anulari l’influenza di fattori non desiderati (a esempio, effetti di cure colturali dirette al singolo o al popolamento). Con la standardizzazione si mira a ridurre gli effetti di questi fattori di disturbo in modo da ottenere una curva depurata, più significativa ai fini dendrocronologici. Per un approfondimento dei metodi di standardizzazione si rimanda a Corona (1986).

Per la dendrocronologia esistono varie risorse in rete:

http://web.utk.edu/~grissino/ The Ultimate tree-ring pages: raccolta di informazioni sulla dendrocronologia

http://www01.wsl.ch/glossary/ Glossario multilingue on line della dendrocronologia