1. אסטרטגיית דגימה
- קביעת אזור המחקר
- באופן כללי, שטחי יער הם נרחבים (מאות או אלפי דונמים), לכן בחרו אזור מחקר שיעמוד ביעדים, שבמקרה זה הם לקבוע את היסטוריית השריפות ואת השונות שלה לאורך זמן (איור 1). הגבל את אזור המחקר רק לאזורים המכילים עצים מצולקי אש שיהיו יחידת הדגימה. לעתים קרובות ניתן להקל על סיור של אזור המחקר באמצעות רחפנים וטכנולוגיות וידאו, המספקות נופים של הנוף הגדול יותר, וחוסכות זמן וכסף.
- בתוך אזור המחקר, זהה אתרי דגימה פוטנציאליים הדומים באופן אידיאלי בגודלם, על מנת להקל על ההשוואות. אתרי הדגימה יכולים להשתנות בגודלם החל משטחים גדולים (>50 דונם), לאתרים קטנים יותר (5-50 דונם) או חלקות (<5 דונם) בהתאם לאזור המחקר, זמינות העצים המצולקים באש ומטרות המחקר. מספר האתרים יהיה תלוי כמובן בשונות, אך באופן כללי מוצע יותר מאתר אחד. הטופוגרפיה וסוג היער בתוך כל אתר צריכים לייצג מערכת אקולוגית גדולה יותר כדי לאפשר אקסטרפולציה של תוצאות9.

איור 1: יערות Pinus hartwegii . (א) שונות טופוגרפית של האתר במונחים של שיפוע, כיסוי יער, מחסומים אורוגרפיים, דלק, בין היתר. (B) פרספקטיבה נופית רחבה יותר על תנאי השטח והיער, משתנים המשפיעים על התנהגות האש ובחירת אתרי המחקר. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
- אסטרטגיית דגימה (בחירת אתר בתוך אזור מחקר)
- בתוך אזור המחקר, בחר אתר דגימה של שיטה, דגימה אקראית, שיטתית או סלקטיבית15. זה יהיה תלוי ביעדי המחקר, בזמינות כוח האדם ובמשאבים הכספיים.
- בדרך כלל כדי לשחזר את היסטוריית השריפה, השתמש בדגימה סלקטיבית. כלומר, בתוך אזור המחקר, בחרו אתרים שידועים כמכילים עצים מצולקים מאש.
- באמצעות אסטרטגיית דגימה זו, בחר אתרים שבהם יש עדויות לכך שהתרחשו שריפות ותועדו כצלקות שריפה. אזורים שמראים סימנים של שריפות אחרונות, כמו למשל עצים שנחרכו או שנשרפו לאחרונה, אך אין להם עדות לצלקות שריפה קודמות, אינם מתאימים לשחזור של משטרי אש, אך לעתים קרובות מתבלבלים עם אתרים מתאימים (איור 2A).
הערה: אם המטרה הייתה למדוד את הנזק שנגרם על ידי השריפה להתחדשות, את השפעתה על שיעורי הצמיחה, או להעריך את התאוששות היערות הללו לאחר השריפה, אזורים מסוג זה היו ללא ספק אידיאליים. אולם מאחר שהמטרה היא לקבוע את היסטוריית השריפות ואת השונות שלה לאורך זמן, היא דורשת אתרים שבהם עצים מראים סימנים (צלקות) של נזקי שריפה קודמים אך החלו להחלים (איור 2B).
- סיירו באזור המחקר ואתרו אתר עם עצים רבים (>10) מאריכי חיים ועדויות לצלקות שריפה (איור 2C). רשום את המיקום (קואורדינטות GPS) של כל העצים המצולקים בשריפה באמצעות אלה של נקודות כדי לתאר את גבול אתר המחקר.
- מפה את פני השטח המרחביים של האתר במערכת מידע גיאוגרפית או בתוכנת מיפוי אחרת כדי להבטיח שהאתרים בגודל דומה.
- בפרט, בתוך כל אתר, אתר את העצים מצולקי האש בעלי תוחלת החיים הארוכה ביותר כדי לאפשר שחזור היסטוריית השריפות של האתר אחורה ככל האפשר בזמן (מאה או כמה מאות בעבר), והבנה טובה יותר של השונות בתדירות השריפות לאורך אותה תקופה.

איור 2: אתרי מחקר עם ובלי פוטנציאל לשחזור היסטוריית שריפות. (A) יער אורנים שנפגע (נשרף) משריפה אחרונה, אולם עצים לא מראים עדות לצלקות; אתרים כאלה אינם שימושיים לסוג זה של מחקר מכיוון שהם חסרים עצים מצולקי אש. (B) יער אורנים עם עדויות לשריפות קודמות, לעצים יש קטע חרוך בבסיס הגזע בצורת משולש, שידוע בשם "פני חתול", שנוצר כשהעץ מתרפא אחרי אירועי שריפה חוזרים ונשנים. אתרים כאלה נחשבים כבעלי פוטנציאל לשחזור היסטוריית שריפות. (C) מבט מקרוב על בסיס עץ מצולק אש שנראה כי תיעד שריפות רבות. כל אחת מהשכבות השונות מייצגת צלקת אש. במקרה זה, 11 צלקות שריפה נראות לעין. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
- שיקולים כלליים לדגימה (בחירת דגימות עצים בתוך אתרים)
הערה: איסוף העצים מצולקי האש הוא אחד השלבים החשובים ביותר במחקר מסוג זה.
- לאחר קביעת אזור המחקר וגבולות האתר, יש להתחיל לסייר באתר הנבחר מנקודה ידועה, להתקדם בהדרגה עד לכיסוי האתר כולו. מטרת הסיור היא לבצע רשימת מלאי מלאה ככל האפשר של כל העצים המצולקים באש תוך ציון מצבם (עץ חי, מכשול או בול עץ), מספר צלקות השריפה, מיקומם ונגישותם (קושי בחילוץ דגימת צלקת האש מהעץ). (איור 3A,B).
- על סמך מידע זה, קבע אילו עצים יתרמו בצורה הטובה ביותר לשחזור היסטוריית השריפות הארוכה והשלמה ביותר עבור אותו אתר. אספו לפחות 10 עצים מצולקי אש מכל אתר, תוך מתן עדיפות גבוהה ביותר לעצים עם המספר הגדול ביותר וצלקות האש השמורות ביותר9 (איור 3B,D). שימו לב שלא צריך לדגום את כל העצים מצולקי האש באתר. ברוב המקרים, מספר השריפות המתועדות גדל עם הגדלת גודל המדגם (מספר העצים); עם זאת, מערכת יחסים זו בדרך כלל אסימפטוטית מעבר ל-10-15 עצים16.
- על מנת לקבל את עומק הדגימה הגדול ביותר האפשרי לאורך זמן, עשו מאמצים לאסוף בולי עץ מצולקים ומכשולים, שסביר יותר שיכילו את צלקות האש העתיקות ביותר, כמו גם עצים חיים שיהיו להם צלקות משריפות אחרונות יותר.
- הימנע מאיסוף דגימות צלקות אש רופפות או פגומות מאוד, שכאשר הן נחתכות, עלולות ללכת לאיבוד וכמעט בלתי אפשרי להרכיב אותן מחדש.
- כאשר לעצים שנבחרו יש את אותו מספר צלקות וחוסן, שקול לדגום את המין עם טבעות הצמיחה הברורות ביותר, מה שיקל על תיארוך הצלקות9.
- לפני איסוף דגימה כלשהי, פתח גיליון נתוני שדה המאפשר איסוף המידע הרלוונטי ביותר מכל דגימה ואתר כולל המידע הבא17.
- השתמש בגיליונות נתוני שדה הכוללים מידע כללי כגון: שם וקוד אזור המחקר (רצוי שלוש אותיות, לדוגמה, Cuenca Río Nazas, CRN), מספר אתר, מספר מדגם, מצב המדגם (מוצק, חתוך, רקוב), תאריך איסוף ואספן.
- קבע את תיאור המיקרו-אתר (יבש, רטוב, ביניים), שיפוע והיבט.
- קבע תכונות עץ: מין, קוטר, גובה, מצב (חי, תקלה, בול עץ, גדם).
- קבע את המיקום הגיאוגרפי: קואורדינטות (UTM ובמעלות), גובה.
- קבע את תיאור המדגם: גובה וצד הדגימה על תא המטען, מספר הדגימות שנלקחו, מספר החתיכות/דגימה, מספר הצלקות / הדגימה הנראות לעין, חשיפת הצלקות.
- צלם תמונות ו/או ציור לדוגמה בשטח: מידע זה יתעד את צורת דגימת צלקת האש ואת מספר החלקים במקרה שחלקים מהדגימה נעקרים ויהיה צורך להרכיב אותם מחדש מאוחר יותר. זה יסייע בשיקומו (מודבק ומוכן) במעבדה. ציור בתוך גליון הנתונים מועיל לעתים קרובות מכיוון שהוא מאפשר ביאורים.
- איסוף דגימה (איסוף עצים מצולקי אש)
- לאחר קביעת העצים שיידגמו, אך לפני תחילת חילוץ דגימת צלקת האש, יש לבחון את האזור המקיף את העץ. בדיקה זו עשויה לחשוף ענפים, סלעים רופפים או בעיות בטיחות אחרות שייתכן שיהיה צורך לטפל בהן לפני הצתת המסור, על מנת לספק סביבת עבודה בטוחה.
- כדי לחלץ צלקות אש מגדמים או בולי עץ, קחו חתכים מלאים (איור 3C). אולם כדי לחלץ דגימות מחבטות עומדות ומעצים חיים, ייתכן שיהיה צורך לחתוך חתכים חלקיים (איור 3A,D). במידת האפשר, הדגש על דגימת עצים מתים כדי למזער את הנזק לעצים חיים18. הכלי העיקרי לדגימה הוא מסור חשמלי, עם מוט של לפחות 20 אינץ' (לדוגמה: מוט של 18 עד 24 אינץ') כדי לאפשר חילוץ דגימות הן מעצים קטנים והן מעצים גדולים. כמו כן, מומלץ להצטייד בחלקי ציוד נוספים בעת הדגימה כדי שדגימת השטח לא תתעכב אם מתרחש כשל מכני.
- בעת בחירת הצד והגובה של דגימת צלקת האש שיש לחלץ, קחו בחשבון את הצד ו/או הגובה עם המספר הגדול ביותר של צלקות האש הגלויות והשמורות ביותר. לעתים קרובות, מספר צלקות האש גדול יותר קרוב יותר לקרקע12 (איור 3A,B). צלקות אש יכולות להיות לעיתים קרובות בגובה של עד כמה מטרים, וצלקות שנראות בחלק העליון עשויות שלא להופיע בבסיס הגזע (איור 3B). במקרים כאלה, יהיה צורך לאסוף דגימות מרובות מעץ בודד, כולל דגימות הן מהבסיס והן מגבוה יותר על מנת ללכוד תיעוד היסטוריית שריפות שלם ככל האפשר, מאותו עץ. עם זאת, איסוף צלקות אש בבסיס הוא לרוב קשה ומסוכן יותר, במיוחד בעת חיתוך חתך באמצעות מסור חשמלי כבד. בנוסף, כריתה נמוכה יותר על העץ עשויה לדרוש כריעה, מה שעלול להפריע לפינוי מהיר של האתר, במידת הצורך.
- לפני שתתחיל בכריתת העץ, הקפד לנקוט בכל אמצעי הבטיחות הדרושים כולל ציוד מגן מתאים כגון כפפות, קסדה, מיגון שמיעה, צ'אפים ונעליים מתאימות.
- לאחר שנבחר העץ המצולק באש יחד עם הגובה והצד שממנו תילקח הדגימה, בקש מאדם נוסף בקרבת מקום להשגיח מקרוב על העץ, מוכן להתריע בפני המנסר במקרה שהעץ יתחיל ליפול. ודא שלאדם הנוסף הזה ולמסור יש דרך לא מילולית/לא ויזואלית לתקשר, כגון טפיחה על הכתף, במקרה חירום כזה. בנוסף, ודא שלשני האנשים יש אסטרטגיית פינוי ואזור בטיחות שנקבעו מראש לפני תחילת חיתוך כלשהו.
- לאחר בחירת העץ והצד עם התיעוד הטוב ביותר, ואמצעי הזהירות הדרושים, חלץ את דגימת צלקת האש מעץ חי או מת עומד.
- ראשית, חתכו חתך חלקי מהעץ 9,19. כדי לעשות זאת, בצעו חתך אופקי לאורך החתך בצד אחד של הגזע המצולק באש (Catface) שמשתרע מהקליפה למרכז העץ וחותך את כל הצלקות שצריך לחלץ (איור 3D).
- לאחר ביצוע החיתוך האופקי הראשון, בצע חתך מקביל אופקי שני 2 עד 3 ס"מ מעל או מתחת לחיתוך הראשון (איור 3D). ככל שהחתך דק יותר, כך הוא יגרום פחות נזק לעץ; עם זאת, העובי יהיה תלוי במידת המוצקות של העץ. אם העץ מתדרדר מאוד, הדגימה צריכה להיות עבה יותר (>3 ס"מ) כדי לספק יציבות רבה יותר.
- לאחר ביצוע שני החיתוכים האופקיים לרוחב הגזע, בצע שני חתכי צלילה, אחד מאחור והשני מחזית העץ לכיוון מרכז העץ על מנת להסיר את החתך מהעץ. בצע את חתך הצלילה באמצעות קצה להב המסור כדי להיכנס לעץ בנקודה שבה מסתיימים שני החיתוכים האופקיים המקבילים. חיתוכי הצלילה צריכים לחתוך כל עץ שמחזיק את חתך הרוחב לעץ ובכך לאפשר לחלץ את החתך (איור 3, E,F).
הערה: התחל את חיתוך הצלילה על ידי הנחת מוט המסור בזווית של 45° מגזע העץ (איור 3E), בסוף שני החיתוכים האופקיים המקבילים. התחל את החיתוך עם הקצה העליון ביותר של המוט, חתוך לאט לתוך העץ בתנועה כלפי מעלה כדי למנוע מהמסור לבעוט לאחור. ברגע שהחתך מתחיל והלהב חדר לעץ, ניתן להביא את המוט למצב אופקי (איור 3F) כדי לחדור עמוק יותר לתוך העץ. התחלה בזווית של 45 מעלות מאפשרת התחלה בטוחה יותר של החיתוך. אם מנסים להתחיל את החיתוך ממצב אופקי לגזע, להב המסור יקפוץ מהעץ בעוצמה רבה ועלול לגרום לפציעה.
- חלץ את הדגימה (איור 3G).
- סמן את הדגימה באמצעות קוד האתר, מספר העץ ומספר הדגימה (לדוגמה, הדגימה הראשונה מאתר CRN תסומן CRN-01-a). מספר עץ (1, 2, 3, ...) ומספר מדגם, האחרון מסומן באותיות, a, b, c וכו') (איור 3H).
- צלם את המדגם בשטח; זה מאפשר ללכוד את המצב הפיזי של הדגימה בזמן החילוץ, כולל הצורה, מספר החלקים (אם היא התפצלה למספר חלקים), מצב הדגימה, תווית הדגימה למקרה שהיא נמחקת וכו'. אם הדגימה מתפצלת למספר חלקים בעת החילוץ, שחזר את הדגימה בצורה הטובה ביותר האפשרית כולל כל החלקים וסמן כל חתיכה בטוש.
- כדי להקל על שחזור המדגם, סמן היכן החלקים מתחברים על ידי ציור קווים מאונכים דרך חלקים סמוכים. כל אחד מהחלקים הללו צריך להיות מתויג בנפרד עם האתר ומזהה העץ בתוספת מספר ייחודי לכל יצירה בנפרד. לכן, אם החלקים מהמדגם מעורבבים, מידע זה ישלים את התמונה ויקל על קביעת האופן שבו כל חלק בתוך המדגם מסודר17. ציור בשדה בזמן ההפקה יכול גם הוא להקל על שחזור זה. היתרון של ציור הוא בכך שהוא מאפשר הערות ובכך לתייג חלקים בודדים בתוך הציור.
- לבסוף, השתמש בסרט חשמלי או בניילון נצמד כדי לאבטח את דגימת צלקת האש ואת כל החלקים הבודדים קרוב ככל האפשר לסידור המקורי. זה חשוב במיוחד עבור דגימת צלקת אש עם מידה מסוימת של הידרדרות או ריקבון. עטיפה חזקה של הדגימה גם תגן על הדגימה בזמן שהיא מועברת למעבדה17 (איור 3I).
- למרות שרוב מחקרי שחזור האש משתמשים בחתכים חלקיים או מלאים, חשוב להזכיר כי חלופה נוספת, אם כי אינה בשימוש נרחב, היא שימוש בליבות תוספת. סוג זה של דגימה אפשרי רק בעצים מתים חיים או מוצקים ובהתחשב בשיקולי המיצוי המצוינים באיור 4.

איור 3: תהליך דגימת צלקות אש. (A) עץ עם צלקות אש נבחר, ו-(B) מבט מקרוב על פני החתול (אזורים עם צלקות אש חשופות בבסיס העץ) מראה צלקות אש רבות, ויהיה דוגמה לעץ שאפשר לבחור לדגימה. (C) שאיבת דגימה מצולקת אש מבול עץ. במקרה של בולי עץ, חילוץ קטע חלקי או שלם קל יותר מכיוון שניתן לבצע חיתוך אנכית. במקרה של עצים חיים ומכשולים, התהליך קשה יותר וכולל את השלבים הבאים: (D) כדי לחלץ צלקות אש מעצים חיים, הצעד הראשון הוא לבחור את הפנים עם הרשומות הברורות ביותר, ולבצע שני חתכים אופקיים בבסיס גזע העץ. (ה,ו) כדי לחלץ את הדגימה, בצע חיתוך צלילה, שבו קצה המסור החשמלי נדחף אנכית לאורך הקצה האחורי של שני החיתוכים האופקיים, מהקליפה לכיוון מרכז העץ כדי לנתק את הדגימה, (G) לאחר מכן מפיקים את הדגימה ו-(H) מסומנים (אזור המחקר, מספר אתר ועץ, מספר מדגם, קואורדינטות), ולבסוף (I) הדגימה עטופה בניילון כדי למנוע נזק בזמן שהיא מועברת למעבדה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 4: דגימת עצים מצולקי אש על ידי חילוץ ליבות גידול (ליבות תוספת) עם מקדחת פרסלר. כדי לבצע בהצלחה טכניקת דגימה זו, חשוב לקחת בחשבון את זווית המיצוי ביחס לצלקת. 1) הליבה לדוגמה שחוצה את צלקת האש לא תהיה שלמה מכיוון שכל הטבעות לאחר הצלקת יהיו חסרות, 2) בגרעין השני ייתכן שגם הטבעות הראשונות לאחר הצלקת יהיו חסרות, אך 3) באופן אידיאלי ליבה שלישית תכלול את כל טבעות הצמיחה ותאפשר זיהוי ותיארוך של צלקת האש לשנה המדויקת ו-4) גרעין רביעי רחוק מצלקת האש, לכן, עם כל טבעות הגידול יתקבלו, אך זה לא ישמש לזיהוי ותיארוך השריפה. עם זאת, האחרון יכול לשמש כרונולוגיה של ייחוס לעץ. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
2. הכנת דגימה במעבדה
- ברגע שדגימות צלקת האש מגיעות למעבדה, פרקו אותן בזהירות, והפרידו חתכים של חתיכה אחת מאלה המורכבים ממספר חלקים.
- שחזר דוגמאות עם מספר חלקים. הליך זה מורכב מזיהוי כל החלקים המהווים חלק מהדגימה, והדבקת החלקים השונים יחד (באמצעות דבק לבן לעץ). במידת הצורך, השתמש בתמונות שצולמו בשטח כדי לקבוע את הסידור של כל פריט בנפרד.
- בדגימות שנפגעו מאוד עקב ריקבון, ייתכן שמריחת הדבק לא תספיק כדי ליצור את היציבות הנדרשת שתידרש בתהליכי השיוף/ליטוש והתיארוך. כדי ליצור את היציבות הדרושה, הרכיב את הדגימות הללו. כלומר, לאחר הרכבת כל חלקי הדגימות הללו, הרכיבו את כל החלקים הבודדים של הדגימה על משטח עץ (למשל, דיקט), הדביקו את כל חלקי הדגימה באמצעות מהדק מכני בתהליך ההדבקה, במידת הצורך17.
- לאחר השלמת תהליך ההכנה, יבש את הדגימות בחוץ בצל למשך 3-5 ימים. אין לייבש את הדגימות ישירות בשמש, מכיוון שאובדן הלחות הפתאומי עלול לגרום לדגימה להתפצל ולהישבר.
- לאחר שהדגימות התייבשו, חתכו דגימות עבות יותר (>3 ס"מ) לעובי של 2 עד 3 ס"מ כדי להקל על הטיפול תחת המיקרוסקופ ומערכת המדידה.
- משייפים/מלטשים את כל הדגימות באמצעות גרגרי נייר זכוכית שונים, מ-40 עד 1,200 חצץ. התחל עם גרגר המספר הקטן ביותר (הגס ביותר) כדי להסיר את החלקים החתוכים הגסים ביותר והמשך בשיוף עם גריסים בעלי מספר גבוה יותר בהדרגה (עדין יותר) עד להשגת משטח אחיד ומבני תאי טבעת העץ נראים בבירור במיקרוסקופ. זה יאפשר זיהוי מיקום צלקת האש בתוך הטבעת השנתית (איור 5).

איור 5: דגימת Pinus hartwegii מצולקת אש לאחר הכנה או שיוף. ספירת טבעות העצים הראשונית המסומנת בנקודות כחולות מציינת את גיל הדגימה (121 שנים). הטבעות השנתיות המתוארכות מוצגות בשחור (1891–2011). תיארוך ישיר אפשרי בדגימות שנאספו מעצים חיים שבהם ידועה שנת הטבעת החיצונית (2011 במקרה זה), הטבעות ברורות, ואין בעיות גידול (טבעות חסרות וטבעות מזויפות) או שניתן להבחין בקלות בבעיות כאלה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
3. תיארוך טבעת עצים
- ספרו את טבעות הגידול בכל דגימה כדי לקבוע את הגיל, החל מהמרכז לכיוון הקליפה. סמן כל תקופה של 10 שנים בנקודה אחת, 50 שנה בשתי נקודות ושלוש נקודות כדי לציין כל 100 שנים20.
- קבע את שנת היווצרות המדויקת של כל אחת מהטבעות השנתיות על ידי השוואת דפוסי גידול20.
- בדגימות מעצים חיים צעירים, תאריך הטבעת החיצונית ביותר (הצמודה לקליפה) ידוע מכיוון שזו השנה שבה נאספה הדגימה. במקרה זה, תארכו ישירות על הדגימה על ידי ספירת הטבעות מבחוץ (קליפה) לכיוון מרכז הדגימה. לדוגמה, אם הדגימה נאספה בחודשים האחרונים של 2011, הגידול של אותה שנה כבר יהיה כמעט מלא ולכן התאריך של הטבעת החיצונית האחרונה יהיה 2011. התחילו לספור לאחור מהטבעת הזו וסמנו את התאריך של הטבעות הבאות עד לטבעת הפנימית ביותר (איור 5). כאמור, ציינו את תחילתו של כל עשור באמצעות נקודה אחת, שתי נקודות לשנת החמישים ושלוש נקודות לכל מאה.
- עבור עצים חיים בעלי תוחלת החיים הארוכה ביותר, פתח גרף צמיחה או חלקות שלד עבור כל דגימה והשווה את דפוסי הצמיחה בין עצים. לפרטים נוספים על איך ליצור עלילת שלד, אנא ראה סטוקס וסמיילי20. סנכרון (של טבעות דקות ורחבות) בין עצים שונים הוא אינדיקציה לכך שאין בעיות גדילה (טבעות שגויות או חסרות). לכן, ניתן להקצות תאריכים (שנים קלנדריות) לטבעות באותו אופן שנעשה עם העצים החיים.
- חלק מדגימות צלקות האש עשויות שלא להראות דפוסי צמיחה סינכרוניים עם עצים אחרים, זאת בשל דיכוי צמיחה (טבעות קטנות מאוד) שיכולות להוביל לטבעות חסרות (כלומר, שנים קלנדריות בהן העץ לא הוסיף עץ לחלק זה של העץ) בשנים מסוימות ואשר לא נלקחו בחשבון בספירה. לעומת זאת, ייתכן שיהיו "טבעות שווא". טבעת כוזבת היא טבעת עץ המופיעה כשתי טבעות אך למעשה קשורה לשנה קלנדרית אחת. זה נגרם כאשר העץ לחוץ עקב בצורת עונתית ומתחיל להניח עצים מאוחרים לקראת סגירת הצמיחה רק כדי להתחיל מחדש צמיחה סדירה לאחר קבלת לחות מספקת. קבע איזו משתי הבעיות הללו מונעת את חוסר הסנכרון על ידי השוואת כל טבעת בודדת בין המדגם הלא מסונכרן לבין מדגם שלא רשם בעיות גדילה.
- לאחר זיהוי הבעיה, תקן את ספירת טבעות העץ במדגם הלא מסונכרן ובגרף הצמיחה שלו. חזור על הליך זה עבור כל הדוגמאות שאינן מסונכרנות.
- כדי לתארך את כל העצים החיים, פתחו גרף ממוצע הנקרא בדרך כלל "כרונולוגיה ראשית", שהוא הממוצע של כל חלקות השלד הבודדות ומציין את דפוס הצמיחה של האתר. לפרטים נוספים על איך ליצור כרונולוגיה של מאסטר, אנא ראה סטוקס וסמיילי20.
- לאחר שהעצים החיים עם טבעת העצים החיצונית הידועה ביותר תוארכו, התחילו לתארך עצים מתים, היכן שהטבעת החיצונית ביותר אינה ידועה. לשם כך, התחל ביצירת חלקת שלד עבור כל דגימת עץ מת, השווה את חלקת השלד מכל עץ מת לכרונולוגיה הראשית הנגזרת מעצים חיים (צולב)20. המפתח להתאמת דפוסי הצמיחה של טבעות העצים בין העצים המתים והכרונולוגיה הראשית הוא התאמת דפוס השנים עם צמיחה מדוכאת (טבעות עצים קטנות). בהגדרה, טבעות עצים קטנות נובעות מדפוס אקלים וכתוצאה מכך חוסר לחות. מכיוון שכל העצים חווים ומתעדים בצורת, הדפוס הקהילתי הזה ישתקף בדפוסי טבעות העצים של כל העצים באזור המחקר.
- כאשר דפוס הצמיחה של העץ המת מותאם בצורה מושלמת לגרף הכרונולוגי הראשי, קבע את השנה הקלנדרית שבה העץ מת. כלומר, הטבעת החיצונית ביותר של הדגימה תתאים לשנים בהן העץ מת אך רק אם הקליפה עדיין קיימת. ללא הקליפה, אי אפשר לדעת את השנה שבה מת העץ, אם כי עדיין ניתן לתארך את שאר טבעות העצים בדגימה.
- במקרים בהם העצים המתים אינם מסונכרנים באופן מושלם עם הכרונולוגיה הראשית, יש לזהות את הבעיה (לזהות טבעות חסרות ו/או כוזבות) ולבצע התאמות מתאימות, בהתאם לאותו נוהל המשמש לעצים חיים.
- לאחר שכל דגימת צלקת שריפה תוארכה מראש (תיארוך ראשוני), מדוד את הרוחב של כל טבעת עץ בודדת לאורך קו מאונך לרוחב החתך באמצעות מערכת מדידה (לדוגמה, Velmex עם דיוק של 0.001 מ"מ)21. מי שאין לו Velmex, יכול להשתמש בסורק ברזולוציה גבוהה. כלומר, מדידות טבעות עץ ותיארוך יכולות להיעשות גם באמצעות תמונות סרוקות של חתכי הרוחב ותוכנה כגון CDendro/CooRecorder. מדידות של רוחב טבעות העצים ישמשו לאימות איכות התיארוך מבחינה סטטיסטית עם תוכנית COFECHA22. זה מומלץ כדי לאמת את איכות התיארוך.
- אם יש כרונולוגיה קודמת שפותחה באזור המחקר על סמך טבעות העצים השנתיות שאומתה סטטיסטית, השתמש בכרונולוגיה או בסדרת האב כדי לתמוך בתיארוך דגימות צלקות השריפה.
4. תיארוך צלקות אש
- לאחר השלמת תיארוך טבעת העצים בתוך כל דגימה, זהו את כל צלקות השריפה בתוך הדגימה וקבעו את השנה שבה התרחשה השריפה (איור 6A).

איור 6: מיקום צלקת האש והעונתיות בתוך טבעת העץ והשנה הקלנדרית המקבילה. לוח A הוא דוגמה לחתך מצולק אש עם צלקות אש בודדות המסומנות על ידי החץ האדום ולפני השנה שבה התרחשה כל שריפה בין 1902 ל-2003. לוחות B, C ו-D מציגים דוגמאות מוגדלות של צלקות שרפה בעץ הרדום (D), בעץ המוקדם (EE) ובעץ המוקדם האמצעי (ME) בתוך טבעת העצים השנתית, בהתאמה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
5. קביעת עונתיות צלקות אש
- השתמש במיקום צלקת האש בתוך טבעת העצים השנתית כדי לקבוע את העונה שבה התרחשה השריפה. באופן כללי, הקצו את המיקום של כל צלקת שריפה לאחת מהקטגוריות הבאות (איור 6B) בתוך טבעת העץ: EE (החלק המוקדם של העץ הקדום), ME (החלק האמצעי של העץ הקדום), LM (החלק הסופי של העץ הקדום), L (עץ מאוחר) ו-D (תרדמה או גבול טבעת)23,18.
- הקצה צלקות אש המתרחשות במהלך תקופת התרדמה (בין גבולות הטבעת), לתחילת העץ המוקדם של השנה הבאה (שריפות אביב) אלא אם כן לדגימות אחרות יש צלקות אש בחלק המאוחר של טבעת העצים 24,25,26. ניתן לקבץ את קטגוריות העונתיות גם לעונות האביב (D + EE) והקיץ (ME + LE + L)11.
הערה: הקיבוץ של קטגוריות אלה עשוי להשתנות בהתאם לאזור הגיאוגרפי ולסוג היער.
6. ניתוח נתונים
- כדי לנתח נתוני צלקות שריפה, בנה תחילה מסד נתונים של היסטוריית שריפות באמצעות גיליון אלקטרוני, שבו כל דגימה היא שורה וכל עמודה היא משתנה המשויך לאותה דגימה. שקול לכלול את השדות הבאים עבור כל דוגמה.
- כלול את שם העץ המדעי: סוג ומין.
- כלול את מספר המדגם: המספר המיועד לדגימה במהלך איסוף השדה, לדוגמה, CRN01a (Cuenca Río Nazas, עץ 01, דוגמה a).
- כלול את השנה: חלק זה כולל שני תאריכים, שנת הטבעת הפנימית ביותר (או המרכזית) והטבעת החיצונית ביותר (הקרובה ביותר לקליפה). חשוב לציין מתי הטבעת הראשונה מתאימה לגרעין והאם הטבעת החיצונית ביותר צמודה לקליפה, מה שמציין את התאריך שבו הדגימה מתה או הפסיקה להקליט. מידע זה נדרש על ידי רוב התוכניות המשמשות לניתוח היסטוריית האש.
- כלול את תאריך הצלצול הפנימי ביותר.
- כלול את תאריך הצלצול החיצוני ביותר.
- כלול את הליבה (כן או לא).
- רשימה של כל השנים והעונות של צלקות האש. לדוגמה: 1902EE, יצביע על שריפה שתועדה בחלק המוקדם של היער המוקדם במהלך שנת 1902 (איור 6C).
- העלה את היסטוריית האש file למערכת ניתוח וחקר היסטוריית האש (FHAES) גרסה 2.0.0-SNAPSHOT27. אם התוכנית אינה זמינה, הורד אותה באמצעות קישור זה: https://www.frames.gov/partner-sites/fhaes/fhaes-home/.
- פתח את התוכנית. יהיו שלוש אפשרויות: צור קובץ FHX חדש, טען קבצי FHX קיימים והפעל ניתוח עידן סופרפוזיציה.
- בחר באפשרות הראשונה: צור קובץ FHX חדש. ייפתח חלון חדש בשם Fire History Recorder , ויספק את האפשרויות הבאות: נתונים, מטא נתונים, סיכום וגרפים.
- בחר נתונים, כדי לבחור את הדגימות שנטענו כעת, ולחץ על סימן הצלב הירוק כדי להוסיף דגימה חדשה לסל נתונים זה.
- חלון חדש ייפתח ויבקש: שם לדוגמא, שנה ראשונה (האם הטבעת הפנימית ביותר תואמת את הליבה או לא?), שנה שעברה (האם השנה תואמת את הקליפה או לא?). לאחר מתן מידע כללי זה, לחץ על אישור כדי להמשיך.
- החלון עם המידע הכללי שנוסף מופעל כעת וכולל שלושה שדות: סוג אירוע, עונת אירועים ושנת אירוע. התחל להוסיף את המידע הספציפי, כולל כל אירוע שריפה, לדגימה הראשונה. לחץ על הוסף אירוע כדי להוסיף מידע עבור כל אחד משלושת השדות.
- המידע הנדרש עבור כל אחד מהשדות הוא: בסוג אירוע בחר צלקת אש, בעונת האירוע בחר את מיקום צלקת האש בתוך טבעת העץ, ובשנת האירוע כלול את השנה הקלנדרית שבה התרחשה השריפה. התחל מהרשומה הישנה ביותר ועד הרשומה העדכנית ביותר.
- בתוך הוסף אירוע, הוסף את אירוע השריפה הבא עד להוספת השריפה האחרונה באותה דגימה.
- לאחר סיום הדוגמה, שמור את הקובץ לפי שם האתר וסיומת FHX (לדוגמה: CRN. FHX), רצוי באותה תיקיה כמו תוכנית FHAES, כאשר ניתנת אפשרות לשמור. לאחר מכן תקבל הודעה שהקובץ נשמר בהצלחה, אלא אם כן הייתה בעיה בקובץ, ובמקרה זה הודעה זו לא תופיע. במקרה כזה, יהיה צורך לתקן את הבעיה לפני שתמשיך.
- כדי להוסיף את המידע עבור המדגם החדש, לחץ על הוסף דגימה חדשה לסל נתונים זה וספק את המידע עבור המדגם החדש.
- לחץ על אישור כדי להמשיך.
- זה מפעיל חלון חדש להוספת מידע לגבי כל שריפה בתוך הדגימה. בצע את אותו הליך כדי להוסיף את כל דגימות צלקות האש לקובץ. שמור את המידע בכל פעם שמתווספת דוגמה חדשה וודא שהיא נשמרה כראוי על-ידי ציון ההודעה שקובץ ה-FHX נשמר בהצלחה.
- אם אין באפשרותך להוסיף את כל המידע בהפעלה אחת, המשך לעבוד על מסד הנתונים מאוחר יותר. לשם כך, פתח את תוכנית FHAES ולחץ על טען קבצי FHX קיימים. בחר את הקובץ כדי להמשיך לעבוד עליו. לחץ על פתח, וחלון חדש אמור להיפתח עם הנתונים עבור הדוגמה. בחר ערוך קובץ הממוקם בתפריט למעלה, שאמור לפתוח חלון חדש מקליט היסטוריית אש-CRN.FHX עם הקובץ; מכאן, המשך להזין את המידע שעדיין נחוץ.
- כדי לסיים את הקובץ, הוסף את המידע שעשוי להיות חשוב כחלק מהמטא נתונים. מידע זה יכול לכלול סיכום וגרפים, שנוצרו עם קובץ זה. אפשרות נוספת לניתוח היסטוריית אש וגרפיקה היא התוכנה החדשה "שורף ב-R"28.
- יצירת גרף היסטוריית שריפות. פתח את תוכנית FHAES ופתח את הקובץ שנוצר באמצעות מסד הנתונים המתואר לעיל (CRN. FHX). בחר באפשרות תרשים וניתן לראות את ההיסטוריה של השריפה בצורה גרפית.
- צור סטטיסטיקה תיאורית של היסטוריית השריפות על סמך השנה והעונה שבה התרחשו השריפות. בדומה לתהליכים המשמשים ליצירת הגרפים, פתח את הקובץ ב-FHAES ובחר ניתוח > הפעל ניתוח > החל. בצד ימין של מסך התוכנית, ייפתח חלון חדש (תוצאת ניתוח FHAES) המציג הן את סיכום ניתוח המרווחים והן את סיכום העונתיות. הסטטיסטיקה התיאורית החשובה ביותר היא: מרווח אש ממוצע (MFI), מרווחי מינימום ומקסימום, מרווח אש ממוצע לדגימה ומרווח ההסתברות החציוני של וייבול (WMPI) או הישנות השריפה. האחרון הוא מדד להתפלגות מרכזית המשמש למודל ההתפלגות הא-סימטרית של מרווחי אש ולביטוי מרווחי הישנות במונחים הסתברותיים 29,30.
- עבור כל סטטיסטיקה, שקול שלושה מסננים: 1) כל הצלקות, 2) מסנן 10%, שהן שנות שריפה שתועדו כצלקות על ידי 10% או יותר מהדגימות, ו-3) מסנן 25%, שהן שנות שריפה שתועדו כצלקות על ידי 25% או יותר מהדגימות. המסנן האחרון מאפשר לקבוע את המרווחים של השריפות הנרחבות ביותר30.
- לגבי העונתיות של השריפה, מוצגים פרמטרים שונים, החשוב ביותר הוא מספר ואחוז הצלקות שנרשמו עבור כל קטגוריה תוך-טבעתית. כמו כן, מספר ואחוז השריפות שתועדו בעונות האביב והקיץ מסופק11.
7. ניתוח אש אקלים
- פתח את תוכנית FHAES ובחר הפעל ניתוח עידן סופרפוזיטיבי (SEA).
- לצורך ניתוח זה, השתמש בשני קבצים: 1) קובץ סדרות זמן רציף ו-2) קובץ רשימת אירועים. הקובץ הראשון מתייחס לנתוני האקלים המסודרים בעמודה (לדוגמה: משקעים, טמפרטורה, PDSI, ENSO וכו') והקובץ השני מפרט את השריפות המשוחזרות שסודרו בתוך עמודה, שני הקבצים חייבים להיות בפורמט טקסט (.txt).
- טען כל אחד מהקבצים הללו בפורמטים המתאימים לו.
- בעת הפעלת ניתוח ה-SEA, ניתן לשנות את מספר השנים שלפני ואחרי שנות השריפה בחלון סימולציה וסטטיסטיקה. עם זאת, מומלץ מאוד לשמור על פרמטרי ברירת המחדל.
- בתחתית לחץ על הפעל כדי לבצע את הניתוח.
- זה יוצר את המידע המסכם; משם לחץ על תרשים כדי ליצור את התוצאות המוצגות אוטומטית כגרפי עמודות.
- פרש את הגרפים הבאים: על ציר ה-X "0" מייצג את שנת השריפה, ערכים שליליים וחיוביים מציינים שנים לפני השריפה ואחריה. מרווחי סמך ב-95, 99 ו-99.9% מוצגים בצורה של קווים מעל ומתחת לציר הממוצע, המבטאים את משמעות הניתוח.
- שמור את הפלט בפורמט PNG או PDF.
- על סמך ניתוח זה, ניתן להעריך את השפעת השתנות האקלים על התרחשות השריפות לאורך זמן, כולל תנאי האקלים במהלך השנים שלפני, במהלך ואחרי השריפות שנכללו בניתוח. לתמיכה נוספת בביצוע ופרשנות של תוצאות עם FHAES, עיין במדריך למשתמש31.