Descrizione del progetto
Tracciare la crescita degli alberi per migliorare la ricostruzione della variabilità climatica
I cerchi degli alberi rappresentano un archivio cruciale per la ricostruzione ad alta risoluzione dell’alterabilità climatica degli ultimi 1-2 ka a livello regionale e internazionale. Una ricostruzione precisa richiede un rapporto costante tra crescita degli alberi e clima. Tuttavia, nel corso della seconda metà del XX secolo, le cronologie relative ad ampiezza e a densità dei cerchi degli alberi non si sono dimostrate in grado di tracciare l’innalzamento repentino delle temperature nelle foreste dell’emisfero settentrionale. Questo fenomeno, chiamato problema della «divergenza», mette in dubbio l’affidabilità della ricostruzione della temperatura basata sui cerchi degli alberi nonché la nostra comprensione della risposta climatica della Terra ai gas serra di origine antropogenica. Il progetto MONOSTAR, finanziato dall’UE, svilupperà un modello capace di simulare le alterazioni annuali e di lungo termine avvenute nell’ampiezza e nella densità dei cerchi degli alberi di diverse specie di conifere cresciute in presenza di differenti ambienti climatici. Il modello sarà combinato con dati provenienti dalla nuova rete emisferica di cronologia dell’ampiezza e della densità dei cerchi degli alberi e con dati di monitoraggio in loco.
Obiettivo
Tree-rings are a key proxy archive for reconstructing high resolution climate variability over the past 1-2ka at regional to global scales. Skillful reconstructions require a stationary relationship between tree growth and climate (Hutton’s principle of uniformitarianism), which is commonly evaluated by statistical calibration/verification trials against instrumental measurements. This association, however, weakened during the second half of the 20th century, when tree-ring width and density chronologies from Northern Hemisphere forests were not able to track the rapidly increasing temperatures. This so-called “divergence” problem was identified in the 1990s to be a large-scale phenomenon, and not only questions the reliability of tree-ring based temperature reconstruction, but also affects our understanding of the Earth’s climate sensitivity to anthropogenic greenhouse gases. A conclusive explanation for this central problem of contemporary paleoclimate research is, however, still missing. Here, I propose to develop a process model that simulates year-to-year and long-term variations in both tree-ring width and density of different conifer species growing under different climate regimes. Evidence from this model will be combined with data from a new, hemispheric scale network of tree-ring width and density chronologies, as well as in-situ monitoring data, to train the model, validate synthetic timeseries, and analyze spatially varying influences of climatological, air chemical and ecological drivers on tree growth. Model-data fusion and inverse modelling techniques will be applied to quantify the non-linear mechanisms underlying divergence, and to deduce methodological recommendations that can be applied by any paleoclimatologist, working with different species and in different regions of the Northern Hemisphere, to mitigate late 20th century divergence and thus improve their climate reconstructions.
Campo scientifico
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-ADG - Advanced GrantIstituzione ospitante
55122 Mainz
Germania