Dendro-Isotope und die Jahrringbreiten als Klimaproxis der letzten ...

5.1.2 Isotopenverhältnisse
5 METHODEN
Am Standort RAM/hoch ohne existierende JRB-Chronologie wurde zunächst eine solche
erstellt und anschließend Isotopenmaterial ausgewählt. An den Standorten BAG und MOR
wurden aus dem in Kapitel 4.1 vorgestellten Material die 4 bis 7 Bäume mit den für Isotopenanalysen
am besten geeigneten Bohrkernen ausgewählt. Hauptkriterien für isotopenanalytisch
verwendbares Material sind (i) hohe Baumalter, (ii) möglichst keine fehlenden
Jahrringe und/oder Plateaus und (iii) möglichst gerade Jahrringgrenzen, also kein Haselwuchs
o.ä.
Die Erfassung der Isotopenverhältnisse erfordert einen deutlich höheren Arbeitsaufwand
als die Messung der Jahrringbreiten. Nach dem Crossdating und der JRB-Messung werden
von jedem Bohrkern die Jahrringe einzeln mit einem Skalpell abgetrennt. Die Holzproben
werden mit einer Kugelschwingmühle und einer Ultrazentrifugal-Siebmühle (beide Firma
RETSCH) zu Holzmehl homogenisiert. Anschließend erfolgt die Extraktion der Zellulose
aus dem Gesamtholz. Diese wird im aktuellen Jahr der Kambialaktivität in die Zellwand
eingebaut und bleibt dort über geologische Zeiträume unverändert. Damit gilt sie als der
stabilste Holzbestandteil und die verlässlichste Holzfraktion zur Isotopenmessung 13 .
Die Extraktion erfolgt nach KÜRSCHNER &POPIK (1962) mithilfe von Natronlauge (NaOH)
zur Herauslösung der leichter löslichen Holzbestandteile (Harze, Fette, Öle, Hemizellulosen)
und Natriumchlorit (NaClO2) zur Entfernung des neben der Zellulose zweiten Hauptholzbildners
Lignin. Die wässrigen Lösungen werden in speziell dafür angefertigten Glasfilternutschen
auf die Proben gegeben. Die Reaktion findet in 60°C warmem Wasserbad
statt und dauert ca. 36 Stunden. Nachdem die Proben mehrmals mit heissem, entionisierten
Wasser chloritfrei gewaschen wurden, kann nach einer ca. 48 stündigen Trockenzeit
(ca. 50°C bis zur Gewichtskonstanz) die reine Zellulose den Probengefäßen entnommen
werden.
Von den Proben werden jeweils ca. 200 Mikrogramm abgewogen, in Zinnhütchen verpackt
und der Massenspektrometrie zugeführt. Die Ermittlung der Isotopenverhältnisse erfolgt
on-line in einem mit einem Elementaranalysator (Carlo Erba) gekoppelten Isotopenverhältnis-Massenspektrometer
(Optima IRMS) (beide: Firma FISONS INSTRUMENTS).
12 Douglass verwendet „Crossdating“ erstmals im Sinne des Wiedererkennens gleicher Ringmuster in verschiedenen
Bäumen. Der Begriff ist heute fest in der Dendrochronologie verankert (KAENNEL &SCHWEINGRUBER
1995).
13 Es ist noch nicht vollständig geklärt, in welchem Ausmaß das originäre Isotopensignal bei der Synthetisierung
von Lignin, Zuckern, Zellulose etc. in den Photosyntheseprodukten verfälscht wird oder erhalten bleibt. Neuere
Arbeiten zeigen, dass bei d 13 C-Analysen an rezentem Mateial oft die Zellulose-Extraktion nicht nötig ist
(LIVINGSTON &SPITTLEHOUSE 1996; BORELLA et al. 1998). Dagegen stellen BORELLA et al. (1999) bei d 18 O-
Analysen z.B. an Eichen im Schweizer Mittelland fest, dass Klimainformation verloren geht, wenn auf die Zelluloseextraktion
verzichtet wird.
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