Дендрокліматичні реконструкції у Карпатах: ретроспектива і потенціал для досліджень змін клімату
DOI:
https://doi.org/10.31861/geo.2025.854.222-231Ключові слова:
Карпати,, дендрокліматичні реконструкції,, температура повітря,, атмосферні опади,, посухи,, зміни клімату,, природокористування,, антропогенний вплив.Анотація
У дослідженні здійснено синтез та оцінку опублікованих дендрокліматичних досліджень для території Карпат для визначення придатності і потенціалу таких даних у виявленні індикаторів змін клімату.
Здійснено системний бібліографічний аналіз публікацій у науковметричній базі Scopus за пошуковим запитом "(Carpath* AND Climat*)" з подальшим виокремленням кластеру дендрокліматичних досліджень за допомогою побудови мережевих концептуальних мап у програмному забезпеченні VOS-viewer. Інтерпретація результатів базується на аналізі радіального річного приросту деревних кілець з використанням параметрів TRW (ширина річних кілець), MXD (максимальна щільність), BI (інтенсивність синього забарвлення) та ізотопного аналізу (δ¹³C, δ¹⁸O).
Виявлено нерівномірність просторового охоплення досліджень: найбільше реконструкцій здійснено у Західних Карпатах, найменше – у Південних Карпатах, Південно-Західні Карпати взагалі не охоплені дослідженнями. Найпоширенішим видом у реконструкціях є сосна кедрова. Підтверджено, що клімат Середньовічного теплого періоду є аналогом сучасного потепління, а зниження температури повітря упродовж Малого льодовикового періоду було меншим порівняно з глобальними показниками.
Дендрокліматичні реконструкції Карпат добре узгоджуються з багаторічним ходом літніх температур повітря і ритмікою атмосферних посух. Визначено методологічні обмеження реконструкцій залежно від висотного поясу територій відбору зразків. Застосування новітніх методів (ізотопного аналізу, MXD) вказує на високий потенціал для виявлення кліматичних екстремумів. Зібрані дані придатні для калібрування кліматичних моделей і виявлення як регіональних закономірностей, так і локальних екстремальних подій.
Посилання
Холявчук, Д. І. (2025). Зміни клімату та їхнє відображення у ландшафтних регіонах Карпат впродовж останнього тисячоліття. (Дис. доктора. геогр. наук) Київський національний університет імені Тараса Шевченка. Київ. [Kholiavchuk, D. I. (2025). Zminy klimatu ta yikhnie vidobrazhennia u landshaftnykh rehionakh Karpat vprodovzh ostannoho tysiacholittia. (Dys. doktora. heohr. nauk) Kyivskyi natsionalnyi universytet imeni Tarasa Shevchenka. Kyiv.]
2. Büntgen, U., & Tegel, W. (2011). European tree-ring data and the Medieval Climate Anomaly. PAGES News, 19(1). https://doi.org/10.22498/pages.19.1.14.
3. Büntgen, U., Frank, D. C., Kaczka, R. J., Verstege, A., Zwijacz-Kozica, T., & Esper, J. (2007). Growth responses to climate in a multi-species tree-ring network in the Western Carpathian Tatra Mountains, Poland and Slovakia. Tree Physiology, 27(5), 689–702. https://doi.org/10.1093/treephys/27.5.689.
4. Büntgen, U., Franke, J., Frank, D., Wilson, R., González-Rouco, F., & Esper, J. (2010). Assessing the spatial signature of European climate reconstructions. Climate Research, 41(2). https://doi.org/10.3354/cr00848.
5. Büntgen, U., Kyncl, T., Ginzler, C., Jacks, D. S., Esper, J., Tegel, W., Heussner, K. U., & Kyncl, J. (2013). Filling the Eastern European gap in millennium-long temperature reconstructions. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 110(5). https://doi.org/10.1073/pnas.1211485110.
6. Büntgen, U., Trnka, M., Krusic, P. J., Kyncl, T., Kyncl, J., Luterbacher, J., Zorita, E., Ljungqvist, F. C., Auer, I., Konter, O., Schneider, L., Tegel, W., Štěpánek, P., Brönnimann, S., Hellmann, L., Nievergelt, D., & Esper, J. (2015). Tree-ring amplification of the early nineteenth-century summer cooling in central Europe. Journal of Climate, 28(13), 5272–5288. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-14-00673.1.
IPCC (2021). IPCC AR6 WG1 The Physical Science Basis. In Climate Change 2021: The Physical Science Basis.
7. Jiang, Y., Begović, K., Nogueira, J., Schurman, J. S., Svoboda, M., & Rydval, M. (2022). Impact of disturbance signatures on tree-ring width and blue intensity chronology structure and climatic signals in Carpathian Norway spruce. Agricultural and Forest Meteorology, 327. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2022.109236.
8. Kern, Z., Nagavciuc, V., Hatvani, I. G., Hegyi, I. N., Loader, N. J., & Popa, I. (2023). Evaluation of the non-climatic (age-related) trends of stable oxygen and carbon isotopes in Swiss stone pine (Pinus cembra L.) tree rings from the Eastern Carpathians, Romania. Dendrochronologia, 78. https://doi.org/10.1016/j.dendro.2023.126061.
9. Kern, Z., Németh, A., Horoszné Gulyás, M., Popa, I., Levanič, T., & Hatvani, I. G. (2016). Natural proxy records of temperature- and hydroclimate variability with annual resolution from the Northern Balkan–Carpathian region for the past millennium – Review & recalibration. Quaternary International, 415, 109–125. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2016.01.012.
10. Kern, Z., Patkó, M., Kázmér, M., Fekete, J., Kele, S., & Pályi, Z. (2013). Multiple tree-ring proxies (earlywood width, latewood width and δ13C) from pedunculate oak (Quercus robur L.), Hungary. Quaternary International, 293, 257–267. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2012.05.037.
11. Kholiavchuk, D., Gurgiser, W., & Mayr, S. (2024). Carpathian Forests: Past and Recent Developments. Forests, 15(1). https://doi.org/10.3390/f15010065.
12. Levanič, T., Popa, I., Poljanšek, S., & Nechita, C. (2013). A 323-year long reconstruction of drought for SW Romania based on black pine (Pinus Nigra) tree-ring widths. International Journal of Biometeorology, 57(5). https://doi.org/10.1007/s00484-012-0596-9
13. Longman, J., Veres, D., Ersek, V., Haliuc, A., & Wennrich, V. (2019). Runoff events and related rainfall variability in the Southern Carpathians during the last 2000 years. Scientific Reports, 9(1). https://doi.org/10.1038/s41598-019-41855-1.
15. Nagavciuc, V., Helle, G., Rădoane, M., Roibu, C.-C., Cotos, M.-G., & Ionita, M. (2024). A long-term drought reconstruction based on oxygen isotope tree ring data. EGUsphere, 2024, 1–22. https://doi.org/10.5194/egusphere-2024-2144.
16. Nagavciuc, V., Ionita, M., Perșoiu, A., Popa, I., Loader, N. J., & McCarroll, D. (2019). Stable oxygen isotopes in Romanian oak tree rings record summer droughts and associated large-scale circulation patterns over Europe. Climate Dynamics, 52(11), 6557–6568. https://doi.org/10.1007/s00382-018-4530-7
17. Nagavciuc, V., Kern, Z., Ionita, M., Hartl, C., Konter, O., Esper, J., & Popa, I. (2020). Climate signals in carbon and oxygen isotope ratios of Pinus cembra tree-ring cellulose from the Călimani Mountains, Romania. International Journal of Climatology, 40(5), 2539–2556. https://doi.org/10.1002/joc.6349
18. Nagavciuc, V., Mursa, A., Ionita, M., Sfeclă, V., Popa, I., & Roibu, C.-C. (2023). An Overview of Extreme Years in Quercus sp. Tree Ring Records from the Northern Moldavian Plateau. Forests, 14(5). https://doi.org/10.3390/f14050894.
19. Nagavciuc, V., Mursa, A., Ionita, M., Sfeclă, V., Popa, I., & Roibu, C.-C. (2023). An Overview of Extreme Years in Quercus sp. Tree Ring Records from the Northern Moldavian Plateau. Forests, 14(5). https://doi.org/10.3390/f14050894
20. Nechita, C., Popa, I., & Eggertsson, Ó. (2017). Climate response of oak (Quercus spp.), an evidence of a bioclimatic boundary induced by the Carpathians. Science of the Total Environment, 599–600, 1598–1607. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.05.118
21. Niedźwiedź, T. (2010). Summer temperatures in the Tatra Mountains during the Maunder Minimum (1645-1715). In The Polish Climate in the European Context: An Historical Overview. https://doi.org/10.1007/978-90-481-3167-9_19
22. Onac, B. P., Forray, F. L., Wynn, J. G., & Giurgiu, A. M. (2014). Guano-derived δ13C-based paleo-hydroclimate record from Gaura cu Musca Cave, SW Romania. Environmental Earth Sciences, 71(9). https://doi.org/10.1007/s12665-013-2789-x
23. Popa, I., & Bouriaud, O. (2014). Reconstruction of summer temperatures in Eastern Carpathian Mountains (Rodna Mts, Romania) back to AD 1460 from tree-rings. International Journal of Climatology, 34(3), 871–880. https://doi.org/10.1002/joc.3730
24. Popa, I., & Cheval, S. (2007). Early Winter Temperature Reconstruction of Sinaia Area (Romania ) Derived From Tree-Rings of Silver Fir (Abies Alba Mill.). Romanian Journal of Meteorology, 9(1).
25. Popa, I., & Kern, Z. (2009). Long-term summer temperature reconstruction inferred from tree-ring records from the Eastern Carpathians. Climate Dynamics, 32(7–8), 1107–1117. https://doi.org/10.1007/s00382-008-0439-x
26. Roibu, C. C., Nagavciuc, V., Ionita, M., Popa, I., Horodnic, S. A., Mursa, A., & Büntgen, U. (2022). A tree ring-based hydroclimate reconstruction for Eastern Europe reveals large-scale teleconnection patterns. Climate Dynamics, 59(9–10). https://doi.org/10.1007/s00382-022-06255-8
27. Sochová, I., Kolář, T., Árvai, M., Bošeľa, M., Čufar, K., Kern, Z., Kyncl, J., Marčiš, P., Mészáros, I., Morgós, A., Mursa, A., Popa, A., Roibu, C.-C., Sopushynskyy, I., & Rybníček, M. (2024). The palaeoclimatic potential of recent oak tree-ring width chronologies from Southwest Ukraine. Dendrochronologia, 84, 126168. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.dendro.2024.126168
28. Sochová, I., Kolář, T., Brázdil, R., Kyncl, T., Kyncl, J., Melo, M., Trnka, M., Bilanych, M., & Rybníček, M. (2025). A new 621-year Transcarpathian oak tree-ring chronology (Eastern Europe). Dendrochronologia, 89, 126284. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.dendro.2024.126284
