Отражение Тунгусского события 1908 года в тонкой структуре годичных колец деревьев, переживших катастрофу
Е.А Ваганов1, П.П Силкин1, В.Д.Несветайло2, М.К.Хьюз3
1- Институт леса им. В.Н.Сукачёва КрНЦ СО РАН, Краснорярск
2- Институт оптического мониторинга ТНЦ СО РАН, Томск
3- Лаборатория годичных колец Аризонского университета, Тусон, США
Представляем результаты, основанные на изучении тонкой структуры годичных колец деревьев, переживших катастрофу в центральной зоне района падения.
Необходимо отметить, что первые попытки получения информации из годичных колец деревьев, оказавшихся живыми свидетелями этого неординарного события, были сделаны ещё в первые годы работы КСЭ и её последователей. Изучались строение годичного кольца 1908 г. ("рыхлое кольцо" - по терминологии КСЭ), химический, изотопный состав древесины годичных колец деревьев. Однако опыт работы с годичными кольцами древесных растений, применяемые методы, методики и аппаратурно-аналитический арсенал тех лет далеко не соответствовали уровню, необходимому при решении таких нетривиальных задач.
Древесные кольца могут быть использованы для оценки разных сторон этого многоаспектного явления, в том числе и о вещественном составе ТКТ. Обнаруженные в торфе изотопные аномалии [Е.М.Колесников, 1986, 1998] необходимо подтвердить на древесине годичных колец деревьев, возможность стратификации которых несравнимо выше (год, сезон). Масштабность термических явлений в зоне “телеграфного леса” представляется переоцененной [В.Д.Несветайло, 1986].
Кроме того, годичные кольца, отмеченные пожаром, показывают, что 1908г. характеризовался заметно более обширным распространением пожаров, чем средний за многолетний период на сильно разделённых пространствах между Подкаменной Тунгусской и Ангарой, как и на левом берегу Енисея, около 600 км от эпицентра [М.К.Арбатская, Е.А.Ваганов, 1996, 1997]. Этот локальный "огненный" год объясняется необычно жарким июлем и низким уровнем грунтовых вод и сходен со многими подобными годами на протяжении нескольких столетий. Эти данные косвенно указывают на то, что доля лучистой энергии в общей энергии взрыва должна быть скорректирована в сторону уменьшения.
Годичные кольца отражают депрессию, начавшуюся в первый год после события и продолжавшуюся в течение 4-5 лет. Наиболее примечательные следы найдены в анатомической структуре годичных колец: 1. формирование "светлых" колец и уменьшение плотности в 1908 г.; 2. не утолщённые трахеиды в зонах переходной и поздней древесины; 3. деформированные трахеиды обнаруживаются на внешней границе кольца 1908 г.
Изучение тонкой структуры годичных колец указывает на то, что действие ионизирующей радиации в 1908 г. исключено, т.к. отсутствуют легко идентифицируемые анатомические изменения, которые она производит [Е.К.Мусаев, 1996].
Исследование аномалий в анатомии древесины указывает на два главных воздействия Тунгусского события на выжившие деревья – дефолиацию и механическое воздействие на ксилемную ткань. Механическое давление, необходимое для того, чтобы повалить деревья, - порядка 9,8-13,7 kPa, для слома ветвей – 2,9-49 kPa (А.В.Золотов, 1961, 1967). В эксперименте установлено, что для повала деревьев необходимо давление около 34,3 kPa [И.Т.Зоткин, М.А.Цикулин, 1966]. Эксперименты и теоретические расчёты показывают, что для деформации дифференцирующихся трахеид необходимо давление около 58,8 MPa, в сухих условиях и существенно меньше – 9,8-19,6 MPa, для влажных условий [R.E.Mark, 1986]. Последнее значение наиболее вероятно для утра 30 июня 1908 г.
Таким образом, эти результаты показывают, что оценка давления на деревья, произведённого полётом и взрывом Тунгусского космического тела, чтобы соответствовать этим новым фактам, должна быть исправлена в сторону увеличения, по крайней мере, на порядок – в 20-30 раз.
Литература
Арбатская М.К., Ваганов Е.А. Дендрохронологический анализ отклика сосны на периодичность верховых пожаров. Лесоведение, 1996, № 6, с. 73-76
Арбатская М.К., Ваганов Е.А. Многолетняя изменчивость частоты пожаров и прироста сосны в средней подзоне тайги Средней Сибири. Экология, 1997, т. 28. № 5, с. 330-336
Золотов А.В. Новые данные о Тунгусской катастрофе 1908 г. ДАН СССР, 1961, т. 136, № 1, с. 84-87
Золотов А.В. О радиоактивности образцов Тунгусских деревьев. В кн.: Проблема Тунгусского метеорита. Изд-во ТГУ, 1967, с. 168- 172
Зоткин И.Т., Цикулин М.А. Моделирование взрыва Тунгусского метеорита. ДАН СССР, 1966, т. 167, № 1, с.59-62
Колесников Е.М. Изотопные аномалии в Н и С в торфе с места падения Тунгусского метеорита. ДАН СССР. 1982, т. 266, №4, с.993-995
Колесников Е.М., Бёттгер Т., Колесникова Н.В., Юнге Ф. Аномалии в изотопном составе углерода и азота торфов района взрыва Тунгусского космического тела 1908 г. ДАН. 1996, т. 347, №3, с. 378-382
Мусаев Е.К. Сезонный рост и структура годичных колец сосны после Чернобыля. Лесоведение, 1996, №1, с.16-28
Несветайло В.Д. Об одном типе термических поражений деревьев в районе паденияТунгусского метеорита. В кн.: Космическое вещество и Земля. Новосибирск, Наука, 1986, с. 69-80
Mark R.E. Cell wall mechanics of tracheids. Yale University Press, New Haven and London, 1976, p. 59-62