Lebar dan warna lingkaran pohon memberikan gambaran yang luar biasa tentang sejarah sebuah pohon. (Dmitr1ch/Shutterstock)
Betapa ekstrimnya cuaca meninggalkan bekas yang membekas pada pepohonan dan semak belukar
POZNAŃ, Polandia — Di daerah perbatasan Arktik yang keras, tempat pepohonan berjuang terus-menerus untuk bertahan hidup, sebuah tim peneliti internasional menemukan bahwa suhu dingin yang ekstrim meninggalkan bekas yang bertahan lama pada kayu. “Cincin biru” ini, yang hanya terlihat di bawah mikroskop, mengungkap cerita berabad-abad tentang bencana iklim yang pernah menyebabkan suhu musim panas turun hingga mendekati titik beku.
Penelitian yang dipublikasikan di Perbatasan dalam Ilmu Tanamanmengamati pohon pinus dan semak juniper di Kutub Utara. Tim peneliti berkelana ke Gunung Iškoras di Norwegia utara, tempat tanaman ini berjuang melawan kondisi Arktik yang keras. Di sini, di batas utara tempat pepohonan dapat bertahan hidup, mereka menemukan catatan alami peristiwa dingin bersejarah yang tersimpan di dalam kayu.
“Cincin biru terlihat seperti cincin pertumbuhan yang belum selesai, dan berhubungan dengan kondisi dingin selama musim tanam,” jelas penulis utama Dr. Agata Buchwal dari Adam Mickiewicz University, dalam sebuah pernyataan. “Secara umum, kami menemukan lebih banyak cincin biru di pepohonan dibandingkan di semak belukar. Semak tampaknya lebih beradaptasi terhadap cuaca dingin dibandingkan pohon, dan mungkin itulah sebabnya semak ditemukan lebih jauh ke utara.”
Apa itu lingkaran pohon?
Lingkaran pohon adalah pola melingkar yang Anda lihat di dalam batang pohon ketika dipotong melintang. Setiap cincin mewakili satu tahun kehidupan pohon, dengan lebar dan warna cincin mencerminkan kondisi pertumbuhan pohon pada tahun tersebut. Lingkaran yang lebih lebar sering kali berarti pohon tersebut tumbuh dalam kondisi yang baik, seperti tahun yang hangat dan basah, sedangkan lingkaran yang sempit dapat menunjukkan masa-masa sulit, seperti kekeringan atau cuaca yang sangat dingin. Para ilmuwan mempelajari lingkaran pohon untuk mempelajari usia pohon dan sejarah lingkungan di daerah tempat pohon itu tumbuh.
Para ilmuwan mengumpulkan sampel inti dari 25 pohon pinus Skotlandia dan batang dari 54 semak juniper, membuat bagian setipis kertas yang diwarnai dengan pewarna khusus. Di bawah mikroskop, pertumbuhan normal tampak berwarna merah, sedangkan bagian yang terkena suhu dingin berubah menjadi biru – menunjukkan tahun-tahun ketika pertumbuhan terganggu oleh suhu ekstrem.
Analisis mereka menunjukkan dua tahun yang sangat menonjol. Pada tahun 1902, hampir setiap pohon pinus (96%) dan sebagian besar juniper (68%) membentuk cincin biru. Peristiwa paling signifikan berikutnya terjadi pada tahun 1877, yang berdampak pada 84% pohon pinus dan 36% tanaman juniper. Waktu terjadinya cuaca dingin ini terbukti sangat penting. Peristiwa tahun 1902 terjadi pada bulan Juni, saat pepohonan biasanya memulai musim tanamnya, sedangkan musim dingin tahun 1877 melanda pada bulan Agustus.
“Dalam kasus pohon pinus di daerah boreal, cincin biru berpotensi melemahkan pohon, sehingga lebih rentan terhadap kerusakan mekanis atau penyakit,” kata penulis kedua Dr. Pawel Matulewski dari Adam Mickiewicz University. “Jika fenomena ini terus berlanjut selama beberapa tahun, hal ini dapat menghambat pemulihan pohon di tahun-tahun berikutnya.”
Peristiwa dingin yang dramatis ini mungkin mempunyai pemicu yang eksplosif. Cuaca dingin tahun 1902 bertepatan dengan letusan Gunung Pelée di pulau Martinik di Karibia pada bulan Mei tahun itu. Demikian pula dengan gunung berapi Cotopaxi di Ekuador yang meletus pada akhir Juni 1877, yang berpotensi menyebabkan suhu dingin di bulan Agustus. Namun, para peneliti mencatat tidak ada bukti lain yang menghubungkan letusan ini dengan pendinginan di Norwegia utara.
“Kami berharap dapat menginspirasi kelompok penelitian lain untuk mencari cincin biru pada material mereka,” kata Buchwal. “Akan sangat bagus untuk membangun jaringan cincin biru berdasarkan pepohonan dan semak belukar untuk merekonstruksi peristiwa pendinginan di garis pepohonan utara dalam jangka waktu yang lama.”
Meskipun teknologi modern menyediakan cara-cara canggih untuk memantau iklim, cincin biru ini menunjukkan bahwa alam telah menyimpan catatannya sendiri selama ini. Ketika para peneliti terus mempelajarinya, mereka mengungkap babak baru dalam sejarah iklim bumi yang tertulis di kayu.
Ringkasan Makalah
Metodologi Dijelaskan
Para peneliti mengumpulkan sampel inti dari pohon pinus yang masih hidup dan potongan melintang dari semak juniper yang hidup dan mati dari pertumbuhan selama 150 tahun. Mereka membuat irisan kayu yang sangat tipis (ketebalan 15-30 mikron) dan mewarnainya dengan campuran dua pewarna – Safranin dan Astra Blue. Teknik pewarnaan ini memudahkan untuk mengidentifikasi area di mana dinding sel tidak mengeras dengan baik, karena bagian tersebut berubah menjadi biru sedangkan kayu normal berubah menjadi merah. Mereka kemudian mengukur berbagai karakteristik sel menggunakan mikroskop dan perangkat lunak khusus.
Hasil Utama
Studi ini menemukan bahwa cincin biru terbentuk terutama ketika suhu rata-rata bulanan turun di bawah ambang batas tertentu – 5,3°C pada bulan Juni atau 7,6°C pada bulan Agustus. Pohon pinus menunjukkan cincin biru pada 2,1% dari total cincin yang diperiksa, sedangkan pohon juniper menunjukkan cincin biru pada 1,3%. Peristiwa cuaca dingin tahun 1902 mempengaruhi hampir semua pohon pinus dan lebih dari dua pertiga tanaman juniper yang diteliti, menjadikannya peristiwa paling signifikan yang pernah tercatat.
Keterbatasan Studi
Penelitian ini dibatasi oleh kesenjangan dalam data suhu historis dan relatif kecilnya jumlah kejadian cuaca dingin ekstrem selama periode penelitian. Selain itu, pengukuran suhu dilakukan dari stasiun cuaca sekitar 20 km jauhnya dan berada pada ketinggian yang lebih rendah dari lokasi penelitian, yang berarti suhu sebenarnya di lokasi pohon kemungkinan besar lebih dingin dari yang tercatat.
Diskusi dan Kesimpulan
Penelitian ini memberikan bukti pertama yang menunjukkan bagaimana peristiwa pendinginan awal dan akhir musim panas mempengaruhi pertumbuhan pohon secara berbeda di garis pepohonan utara. Hal ini menunjukkan bahwa pepohonan sangat rentan terhadap serangan cuaca dingin di awal musim, yang dapat berdampak pada pertumbuhannya tidak hanya selama musim dingin, tetapi juga di tahun-tahun berikutnya. Temuan ini dapat membantu meningkatkan pemahaman kita tentang peristiwa iklim di masa lalu dan dampaknya terhadap ekosistem hutan.
Pendanaan dan Pengungkapan
Penelitian ini didukung oleh berbagai sumber pendanaan, termasuk Pusat Sains Nasional, Polandia, Badan Pertukaran Akademik Nasional Polandia, dan Badan Penelitian dan Inovasi Slovenia. Para penulis menyatakan tidak ada konflik kepentingan.
Informasi Publikasi
Penelitian bertajuk “Cincin biru pada pepohonan dan semak sebagai indikator peristiwa pendinginan awal dan akhir musim panas di garis pepohonan utara,” diterbitkan dalam jurnal Nature. Perbatasan dalam Ilmu Tanaman pada tanggal 22 Januari 2025.
