新研究表明地震可促進樹木生長

cnbeta 發佈 2021-10-25T09:47:03+00:00

一項新研究表明,強烈的地震可以幫助樹木生長,將額外的水注入其根部周圍的土壤。地震和隨後的海嘯摧毀了智利沿海的部分地區,造成數百人死亡,並直接影響到200多萬人。

地震可以摧毀建築物,但它們也可以促進樹木生長--至少在一段時間內。一項新研究表明,強烈的地震可以幫助樹木生長,將額外的水注入其根部周圍的土壤。這些短暫的生長在木材細胞中留下了「簽名」,也可以用來更好地檢測和確定古代地震的日期。

沒有參與這項研究、亞利桑那大學的樹輪專家Irina Panyushkina說:「這真的是一個比一年更精確的(地震計時)的新領域。」

波茨坦大學的水文學家Christian Mohr此前並沒有打算在地震和樹木生長之間找到聯繫。但他的研究在2010年智利發生8.8級Maule地震後出現了轉機。它震動了他正在研究沉積物遷移的河谷。 Mohr說:「地震時我就在那裡,那是非常可怕的。」地震和隨後的海嘯摧毀了智利沿海的部分地區,造成數百人死亡,並直接影響到200多萬人。

當Mohr和他的同事在地震後回到其中一個河谷時,他們發現那裡的溪流流速加快。Mohr懷疑Maule地震動搖了土壤,使它們變得更有滲透性,使地下水更容易從山脊流到山谷中。似乎很自然的是,地震也可能幫助山谷中的樹木生長,而犧牲山坡上的樹木。

為了了解這種情況是否發生,Maule及其同事從智利海岸山脈兩個種植園的谷底和山脊線上生長的六棵蒙特利松的樹幹上鑽出了二十幾個木塞。每個木塞比鉛筆還細,長度是一個的兩倍。在德國的一個實驗室里,他們把樹芯的薄片放在顯微鏡下,跟蹤樹環內細胞的大小和形狀是如何隨著更多的水而變化的。研究人員還測量了這些細胞中重碳和輕碳同位素的比例如何變化。樹木在光合作用中吸收的碳-12多於碳-13,因此該比例的變化可以預示著光合作用的增長。

他們發現,谷底的樹木在Maule地震後經歷了一個持續數周至數月的小而明顯的生長高峰--一個與暴雨造成的增長一樣強烈的增長。正如預測的那樣,地震後山脊上的樹木生長得更慢,他們上個月在《地球物理研究生物地理科學雜誌》上報告了這一情況。

Panyushkina說,這項技術可以用來識別地震和其他導致短期生長影響的事件,如果僅僅考慮樹輪的寬度,可能會錯過這些影響。由於樹輪反映了每年的平均生長情況,使用它們來識別地震、火山爆發和海嘯的研究充其量只能將事件追溯到最近的一年。通過將細胞水平的測量與碳同位素數據相結合,Mohr及其同事能夠將時間鎖定在一個月之內。

沒有參與這項研究的智利南方大學的水文學家和林業學家Andres Iroumé說,合乎邏輯的下一步是在不同的地方重複這項研究,看看這項技術是否適用於不同的樹種和氣候條件。在智利,林務人員經常在限制樹木生長的乾旱土壤中種植快速生長的蒙特利松。Mohr預計,新方法將在類似的乾旱地區發揮最大作用,因為那裡的額外水分會導致更大的生長噴發。他計劃用加州納帕谷的樹芯重複這項研究。

Panyushkina說,這種方法還可以幫助科學家們窺探過去。她預計,這種方法有一天可能會幫助研究人員確定幾千年前發生的地震等短期干擾。她說,重建一個更準確的古代地震和其他影響地下水的事件的記錄,「對地質學、水文學以及社會來說都很重要」。「(這些研究人員)提供的是技術,是工具。」

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