打开地球“年历”的一种神秘方式

周亚丽

呱呱拿着月历，想看看7月哪个节气可以写物候变化的观察笔记。自然课老师给了他一个建议：想要写和其他同学不一样的内容，那就得选择不一样的方式来打开生活，地球有一套特殊的“年历”，有趣也重要，但是大多数人对它都熟若无睹。

呱呱一听来了劲，地球竟然有“年历”，这事儿就够新鲜的了，居然还不被人所关注。呱呱觉得这太有写的必要了。

无字的“年历”

长久以来，人类对自己居住的家园——地球充满了好奇。关于地球的漫长演变和复杂多变的气候、地理、生物进化情况等，人类知道的都还很有限。不能充分地认识家园，怎么来更好地保卫家园，给家园一个美好的未来呢？建一份记录地球的档案，这对认识家园的意义可非同一般。

通过网上查阅资料，呱呱发现地球的“年历”原来就是树木的年轮。没用一个字母、一个符号，树木们不声不响地“画”下一个圈又一个圈，就把地球的季节更替、气候、环境变化等信息保存了下来。

树芯里的秘密档案

呱呱盯着年轮的一张张图片——这简直就是无字的天书啊。即便是同一棵树，年轮的色彩和形状也不尽相同，如何来参透年轮记录下的信息呢？看来要想把无字“年历”里的信息读取出来，还要请教会读它们的人。

在自然课老师的办公室，呱呱上了一堂“解码课”。老师告诉呱呱，一棵树生长的快慢与气候、生态存在着密不可分的关系。虽然地球上不是所有的树木都有年轮，但在温带、亚热带等季节变化分明的地区，树木内部的形成层会伴随一年中的气候活动变化而发生生长的变化。比如在春天这个万物生长的好时节里，树木的形成层细胞分裂旺盛，产生的细胞大，输送无机盐和水分的导管又大又多，所以这个季节里生长出来的木材颜色淡、质地软;秋天，天气变冷，树木形成层的活动减弱，产生的细胞小，导管也少，所以木材的颜色深、质地坚硬。一年的生长期下来，树木就会形成一圈生长轮，也就是年輪。年复一年，圈复一圈，大家都以为这只是大树在记录自己的年龄，其实每一圈年轮还反映着树木在当年所经历的生长环境的变化。

“比如这一圈年轮，它告诉我们的是它生成的这一年比较温暖湿润……”自然课老师指着一圈年轮对呱呱说。

呱呱丈二和尚摸不着头脑：“这是怎么看出来的？”

“因为温暖湿润的年份，年轮的宽度大，而寒冷干旱的年份，年轮的宽度相对较小啊。”

呱呱恍然大悟，大树有秘密，就看你会不会读。在不同的地区，年轮反映的气候要素是不同的。高纬度或高寒山区森林边缘的树木主要反映冷暖变化，干旱、半干旱地区的树木年轮主要反映干湿变化。

值得深究的年轮

生活里，一定也有很多人对树木年轮产生过好奇，但有心的科学研究人员才会把这份好奇变成观察和研究的动力。

呱呱没想到，世界上最早提出树木一年生长一个年轮，而且年轮与当地气候环境有关的人，竟然是大名鼎鼎的天才达·芬奇。这下他可来了兴趣，不查不知道，原来读年轮探秘环境密码，这早就是一门严肃的学科了，不但有系统的理论，还有研究的系列方法。世界公认的“树木年轮学之父”是美国物理学家、天文学家道格拉斯，他不仅论证了树木年轮与气候之间的关系，根据树木年轮测定了印第安人遗址的年代，还在亚利桑那大学建立了世界上第一个系统研究树木年轮的实验室。呱呱忍不住说：“这个实验室到今天还在开展研究，看来还有很多问题值得研究嘛。”

揭开神秘事件？

通过年轮不但可以推断很久以前某个地方的气候、生态的年际变化，还可以了解其中重要事件的持续时间等。比如，日本研究人员曾在研究两棵雪松的年轮纹理时，通过碳14检测法发现其中的同位素含量有异常增加情况，而同一时期欧洲和北美的树木、南极冰芯也存在类似情况，于是研究人员大胆推测：在公元8世纪时，地球上曾经经历了神秘的宇宙事件，可能是某颗超新星爆发或者是发生了剧烈太阳耀斑事件导致宇宙射线大爆发。

得益于类似的研究，科学家们发现，地球一个气候变化周期大约为200年，在这200年中又存在多个气候变化的小周期，科学家们利用这样的变化规律可以预报超长时间的天气。比如，科学家通过年轮研究发现：美国西部草原每11年就有一次干旱，成功预测到了1976年的大旱。这样有用的研究材料，我们可不能错过。从20世纪30年代开始，我国的科学研究人员也着手研究树木年轮气候学。

钻树取芯有办法

呱呱想到了一个大问题——这一本本地球的“年历”要怎么打开呢？研究者们总不能在树上进行研究吧。自然课老师说：“研究当然需要样本，有了样本才可能把年轮‘看’个清清楚楚。”那么，问题又来了，什么样的树才能被当成样本看待呢？为了获取样本，就要把树砍倒，查看树干的横截面吗？这样研究可太费树了，尤其是古树们，它们是地球上不可多得的宝贝，保护还来不及，怎能砍伐？

原来，研究者们是从很少受人为干扰的区域挑选树木样本的，而且还要尽可能地排除那些被多种气候因素影响的树木，这才能避免研究被间接干扰。

从活树身上取样本是个技术活儿，研究人员采用钻取树芯的法子，保证在取样的过程中树木受到的伤害最小。他们采样用的工具叫作生长锥，直径大约4毫米。把生长锥探进树干，让生长锥“咬”住树芯，再反转生长锥，树芯就能取出来了。把取出来的树芯放置在纸吸管或塑料吸管里，用笔标好代码，就可以带回实验室了。

近距离地看到树芯上的年轮后，你会发现自己看到的不一定都是同心圆，这就是说，并不是所有的年轮都是圆的。像石斛、榆树，你看到的可能是不规则的波浪纹。有些树木的年轮是比较清晰的，比如松树、柏树、云杉等。如果样本上的年轮不够清晰，可以用砂纸把样本的表面打磨一下，一般经过这样处理过后，树芯上的年轮就能清晰地显示出来了。