Huvudsida - Några daterade objekt - Nytt


Dendrokronologiska noteringar av Torbjörn Axelson


Utvärdering av alternativ normaliseringsmetod (d13/-1) (2008-01-07)

I CDendro är standardmetoden för att normalisera ringbreddata att varje årsvärde divideras med summan av samma och föregående årsvärden. Denna metod kallas fortsättningsvis d12/0. Jag har flera gånger noterat att man ofta kan få högre korrelationsvärden och därmed TTestvärden genom att använda en modifierad variant, då respektive årsvärde istället divideras med summan av samma årsvärde och efterföljande årsvärde och föregående årsvärde (d13/-1). Problemet är att också de falska korrelationerna tenderar att få högre värden. Så min fråga blev hur mycket man kan lita på de TTestvärden man får med användning av den alternativa metoden. För att ta reda på detta körde jag alla i kollektionen "SödraDalarna" (302 samples) mot ITRDB:swed019w (Torneträsk), och kollade bästa TTest (som är fel position i alla utom 2 resp 1 fall) med d12/0 respektive D13/-1.
Normalisering   Medel   STDAV    Medel+5*STDAV   Högsta felaktiga TTest-värde
d12/0           3,73    0,45     5,96            5,9
d13/-1          4,45    0,52     7,02            7,0
Omräkning       0,84             0,85       

Det visar sig då att man behöver medelvärdet av alla (felaktiga) högsta TTestvärden plus fem standardavvikelser för att komma upp till ett i det närmaste helt säkert värde för d12-normaliseringen (=5,96), och att detsamma gäller för d13-normaliseringen, men att motsvarande TTestvärde är 7,02. För att vara säker på att ett d13/-1-TTestvärde är lika säkert som ett d12-TTestvärde på 6, ska det alltså ligga på 7. Man kan multiplicera d13/-1 värdena med 0,84 för att få dem jämförbara med d12-normaliserade värden.

Det kan också noteras att det var 5 samples med d12-TTest >=4,9 och 5 st d13-TTest >=5,9. Risken för falsk matchning med TTest på omkring 5 (respektive 6 med d13-normalisering) var i detta fall 5/302 eller ca 1,7%.

Fler tester bör göras, särskilt med mer nederbördskänsliga (mer varierande tillväxt) prover, som eventuellt kan ge ett annat resultat. Jag hoppas så småningom kunna presentera resultat med standardiserade blocklängder. Fortsättning följer alltså...

/TA 2008-01-07
Liten lärkträkurva från Ulriksberg, Säfsnäs sn, Dalarna

Ett mindre vanligt barrträd i mina trakter är Lärkträ (Europeisk lärk, Larix Decidua, LADE). Hur ser det ut, och kan det förväxlas med tall eller gran, om det någon gång skulle uppträda i byggnader? För att få svar på dessa frågor passade jag på att ta borrprov ur två olika grupper av lärkträd synliga från vägen väster om Ulriksberg i Säfsnäs socken, sydvästra Dalarna, sammanlagt 7 stycken. Avståndet mellan grupperna (, ) var ca 500 m. Träden mätte omkring 40 cm i brösthöjd och visade sig vara drygt 100 år gamla. Den förra gruppen borrade jag med ett 25 cm borr, 16 januari 2008, då det var flera grader varmt, men då stammarna ännu delvis var frusna, och kärnorna från detta tillfälle innehåller mycket mer små sprickor än de från den andra gruppen, som jag borrade några dagar senare, då det milda vädret fortsatt, och stammarna var helt upptinade. Dessa prov borrade jag med ett 40 cm borr, och fick därför två mer eller mindre fullständiga radier med mig. Virket är vid snabbt påseende likt tall. Antalet splintringar dock något mindre (i dessa prov varierande mellan 19 och 29 stycken). Exempelbilder finns här, här och här.

Den upprättade kronologin visar sig ge korrelationer nära noll mot både gran och tallreferenser i området. Ingen tillgänglig referens ger korrvärde på ens 0,25! Nedan finns resultatet av en körning mot ett urval referenser av olika träslag. Slutsatsen är att lärk inte går att datera mot något annat träslag, inte ens om man har en fyllig flytande kronologi, går den att datera med hjälp av något av de vanliga träslagen

Algorithm: Proportion of last two years growth (2,0,T)
Correlations between available references and LAUlr.d12 (Block 0-105)
dated to 2007 with overlap >= 84
Results sorted according to decreasing correlation coefficient values.
                  T-  Over
           Corr  Test  lap
all...     0,19  1,95  105   based on 10 members
CHRISTEN   0,23  2,23   90   Bohuslän, oak                                           QURO
Halmstad   0,20  2,10  105   Halmstad, Halland                                       PISY
POLA006_   0,19  1,76   84   Norra Polen                                             QURO
ESVEALAN   0,16  1,67  103   East Svealand Aneby+Askersu+Bettna+Sissham+Saltsjöba    PISY
idre       0,14  1,46  103   Idre, Dalarna                                           PISY
swed312    0,10  0,97  104   000    1 Bjorbo (and Grangarde), Dalarna                PCAB
SödraDal   0,09  0,91  104   Södra Dalarna                                           PISY
swed311    0,09  0,90  103   NMG    1 Namdo                                          PCAB
Petmyra    0,08  0,75  101   Petmyra (bogg), Björbo, Dalarna                         PISY
Husklapp   0,01  0,06  105   Idr    1 Huskläppen, Grövelsjön, Idre, Dalarna          PCAB


Som jämförelse sökte jag på ITRDB, och fann ett område i Frankrike med kollektioner av några olika träslag representerade, däribland LADE. Resultatet av körning av LADE-kollektionen Fran012.rwl mot några andra barrträdskollektioner i ungefär samma område ger ett liknande resultat som för Ullriksbergskollektionen:

Algorithm: Proportion of last two years growth (2,0,T)
Correlations between references and fran012.d12 dated to 1958 with overlap >= 94
Results sorted according to decreasing correlation coefficient values.
                      T-  Over
               Corr  Test  lap
all...         0,02  0,31  337   based on 3 members
fran017-ABAL   0,03  0,29   94   259    1 Nizza, Foret dAillon WIDTH_RING           ABAL
fran035-PICE   0,01  0,18  337   RGM    1 LAC MIROIR                                PICE
fran018-PCAB  -0,03 -0,33   94   260    1 Nizza, Foret dAillon WIDTH_RING           PCAB

/TA 2008-01-21
Äskan
Äskan är en bäck eller liten å, som meandrar norr ut, längs vägen söder om Lindesnäs i Nås finnmark, och så småningom rinner ut i Bysjön och Västerdalälven. I denna ligger en del gamla stockar. Vid lågvatten ligger en del av dem lätt åtkomliga. 13 juli 2008 borrade jag i två av dessa (båda tall). Stockarna ligger i den bäckkröken som är närmast vägen, när man går från avtagsvägen åt andra hållet , . Den långa stocken (Askn10) som under längre tid antagligen legat mera skyddad i sanden hade virke som var alldeles gult och friskt, medan den andra (Askn11), som ligger tvärs över strömfåran är betydligt blånat. Askn11 kan dateras till efter 1678 (yttersta mätta ring: 1675). Askn10 kan dateras främst mot Askn11 (corr=0,43 TTest 5,9 - yttersta mätta ring 1663+ >=2 omätta, suddiga, d.v.s efter 1665). De yngsta ca 85 ringarna ger också goda korrelationer mot referenserna (se tabell nedan), medan perioden före ca 1578 nästan inte ger några korrelationer alls. Eftersom trädet stått i meanderområdet, kan man tänka sig att markförhållandena ändrats under trädets livstid. Då ytan är väldigt dålig, måste man räkna med att åtskilliga ytterligare ringar kan ha funnits, men träden bör i alla fall ha fallit någon gång i slutet av 1600-talet och då de båda stockarna är ungefär jämngamla, är det troligt att de fallit vid samma tillfälle. Kanske en översvämning, snarare än en storm, fällt dem och bäddat ner i sedimentet, som hållit dem så välbevarade ännu efter 300 år. Om de istället successivt fallit efter att ha blivit underminerade, borde de kanske ha blivit mer anfrätta, och man hade då också förväntat sig att se tjurved i den yttersta delen. Det finns mer virke i närheten, men inte lika lättåtkomligt. Det vore intressant att försöka ta prov också ur detta.

I strandbrinken på detta ställe stack för några år sedan fram en del av en roa (32 mm i diameter i torkat skick) med tydliga huggmärken (se bild nedan). Jag bröt av den (det var dumt gjort) och tog hem, för att försöka datera. Det finns minst 70 årsringar i den, men mycket tunna och en hel del tjurved, varför någon datering inte är möjlig (det yttersta bara "gröt" även på cellnivå. Jag kunde med en kameralupp som ger bilder med 15265 dpi mäta 64 ringar på den ca 15 mm långa radien! - men det hjälpte alltså inte...). Eftersom roan låg nära, och i samma nivå som de nu daterade stockarna (ca en halv meter under den omgivande markytan, kan man misstänka att den kan ha slammats ner vid samma tillfälle som stockarna, i slutet av 1600-talet. Om roan varit en del av en rogård (gärdesgård), eller kanske någon fångstanordning går inte att avgöra, eftersom den låg inbäddad i sanden utan sammanhang. Eftersom den var så välbevarad, måste den ha blivit övertäckt ganska snabbt, och att den låg ensam tyder på att dess ursprungssammanhang spolierats. När jag fann den, hade den nog kommit fram genom att strandbrinken rasat, men sedan dess för det mesta legat under vattenytan. På grund av det låga vattenståndet vid fyndtillfället hade den då dock hamnat ovanför vattenytan. Fyndplatsen syns inte på bilden, men är belägen straxt under nedankanten på bilden, i den hitre, skymda, brinken).

/TA 2008-07-19

Roan såg ur så här. (foto 30 juli 2006):


Korrelationsvärden för Askn11 (medel av två "radier" med ca 90 graders vinkel emellan):
Algorithm: Proportion of last two years growth (2,0,T)
Correlations between best references and Askn11.d12 (mean of two samples)
dated to 1673 with corr >= 0,37 and with overlap >= 161
Results sorted according to decreasing correlation coefficient values.
                    T-  Over
           Corr   Test   lap
swed305    0,49   7,09   161   Björbo, Dalarna                                         PISY
FlodaSn0   0,42   5,90   161   Floda sn, Dalarna (mainly Björbo) (ej swed305)          PISY
GagnefSo   0,40   5,52   161   Gagnef-Djura                                            PISY
se007      0,38   5,26   161   Dalarna region (Lunds Universitet, "extraterastrial")   PISY
Grangard   0,38   5,24   161   Grangärde, Dalarna                                      PISY
Bingsjo_   0,37   5,04   161   Bingsjö Dalarna, Klockargårdens storstuga               PISY

Korrelationsvärden för yngre delen av Askn10:
Algorithm: Proportion of last two years growth (2,0,T)
Correlations between best references and Askn10a_BLOCKOF.d12 (youngest part of this sample)
dated to 1663 with corr >= 0,41 and with overlap >= 86
Results sorted according to decreasing correlation coefficient values.
                    T-  Over
           Corr   Test   lap
FlodaSn0   0,55   6,01    86   Floda sn, Dalarna (mainly Björbo) (ej swed305)          PISY
Askn11     0,50   5,3     86   
BumyrRel   0,47   4,94    86   Bumyran, Björbo + relaterade ur Södra dalarna           PISY
swed305    0,43   4,32    86   Björbo, Dalarna                                         PISY
Grangard   0,41   4,07    86   Grangärde, Dalarna                                      PISY

Mätdata (ringbredder)

visa som tabell
2 1 0.2 1480 1490 1500 1510 1520 1530 1540 1550 1560 1570 1580 1590 1600 1610 1620 1630 2 1 1640 1650 1660 1670 1680

Askan 1 Äskan, söder om Lindesnäs PISY Askan 2 Sweden Scotch pine 290m 6016N1431E 1460 1673 Askan 3 T.Axelson Askan #### 11 är "bron" 10 den grova och långa stammen som ligger i vinkel mot och uppepå 11
———— Askn10a, 1474–1663, minst 2 ringar till finns i provet
———— Askn11b, 1524–1663,
———— Askn11a, 1512–1673, minst 4 ringar till finns

An attempt to reveal summer temperature variations in southeastern Sweden 1450-2004 (2008-12-27, last update: 29 dec: this idea seems to fail.)

The following is a preliminary experiment to see if it may look possibly to identify periods with low respectively high summer temperatures during the last 500 years in southestern Sweden by using the high frequency pattern of two rater distant chronologies - one strong temperature-limited high-altitude and one low altitude with a "complex signal" from the island of Öland in south eastern Sweden. A diagram with the correlation value between the two curves of every 25-years block. The correlation values appears in the range -0.38 to 0.48.

The chronologies used are the Quercus robur (oak) chronology from the Island of Öland in the Baltic sea (OlandQURO.rwl, preliminary version 2008) and a high altitude Pinus sylvestris chronology from central Sweden (idre.rwl+JAMTUA_190_PISY_R by Schweingruber). The distance between the locations are about 600-700 km.

My idea on this test, is that the high altitude chronology is almost only temperature limited during warm summers as well as during cold, while the oak chronology is complex: In periods of low summer temperatures it is supposed to be temperature limited, while it during periods of mainly warm and/or dry summers may be more precipitation limited. The temperature variation between the two locations are supposed to correspond, while the precipitation will be more local. So therefore high correlation values between the two chronologies could be an indicator of periods of low summer temperatures. I.e both chronologies are during those circumstances mainly temperature limited and the correlation between them will be rater high.

There are also periods with strong negative correlation, which I do interpret as indicators of warm (and dry) periods. When it is warm the pines in the mountains will form thick annual rings but the oaks on the normally warm island will be limited in their growth capacity according to lack of water and produce narrower rings than usual.

Those 25-years blocks which cross a border between cold and warm period will have correlation values close to zero. Such values could also be expected during periods when temperature is close to the critical level. Then some of the summers may give temperature limited rings but others (partly) precipitation-limited, this will give a normalized curve not correlating either positive or negative towards the temperature-limited referense curve.

A weakness of this method is that the resolution is low - not only single years are not visible, but also not periods shorter than at least 10 years. Only longer periods with higher or lower summer temperatures will be possible to find. On the other hand it may offer a complementary method for reconstructing climate changes in the past, utilizing also the high frequency pattern of the tree ring chronologies, and not only the low.

Öland is known to be a rater dry island. On places with more precipitation the critical temperature level when the trees start to form a precipitation-limited pattern instead of a temperature-limited will be higher. One may also consider the possibility that what is identified as cold periods instead sometimes may be extra wet but not so cold ones.

I have been using an oak-chronology for the low altitude site. If using a pine or spruce chronology instead one may suspect problems with the negative correlation to previous year late-summer temperature which I think often is present in low and medium altitude chronologies of those species.

The two series are normalized according to the "proportion of last two years"-method described by Lars-Åke Larsson and me.

Cold periods are defined as correlation values of 25 year long periods above 0.2 and warm periods with (negative) correlation values below -0.2.

Each year and its previous 25-year block correlation value between Öland oak and Idre/Jämtland Pine. High correlation values indicate periods of low summer temperatures and strong negative correlation values high temperatures on the island of Öland. The negative correlation of the last warm period 1989-2004 is stronger than for all the previous ones. The blue and red horizontal lines shows the indicated periods of cold respectively warm summers

Results:
Indications for cold summer periods seems to be: The two latest ones are shorter than 25 years, and therefore maybe too short to be properly identified according to this method.


The warm periods identified:

So this test suggest that the periods of cold summers during the last century have been shorter than before and that there is a warm/dry summer period which started about 1988 which was still going on 2004. This warm period is stronger than any before, at least during the last more than 500 years.

The critical and very interesting question is if the periods identified in this way are the same which have been found before, by others. Another is if this method/idea has been tried before.

Update 2008-12-29: I did become a curve of estimated summer temperatures in Scandinavia 1400-1987 (unfortunately the reference to the original publication is not there...) If that curve is true, this experiment is a failure. The disagreements between the methods are obvious. The reason for when the Öland oak and Idre/Jämtland pine curves do correlate positive or negative, seems to be of more complex nature than just high or low mean summer temperatures. If the variations in correlation values may be useful for anything is uncertain, and is in need of further investigations.