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

5 METHODEN
schiedlicher meteorologischer Reihen als auch bei den Isotopenzeitreihen zur Anwendung.
Die aus beiden Berechnungen resultierenden Wertereihen sind dimensionslose Indexserien,
in denen das gemeinsame Signal betont ist.
Ein weiteres Standardisierungsverfahren, die sog. z-Transformation, wird speziell beim
Vergleich von Jahrringzeitreihen unterschiedlichen Ursprungs (JRB, d 13 C, d 18 O) angewandt.
Der Mittelwert der entsprechenden Zeitreihe wird dabei auf null und die Standardabweichung
auf eins gesetzt ((x-Mittelwert)/Standardabeichung). Auch diese Methode bewirkt
eine Angleichung der Zeitreihen durch Anpassung auf dasselbe Niveau und die Reduzierung
der Streuung durch die Vereinheitlichung der Standardabweichung. Die längerfristigen
Kurvenverläufe werden nicht berührt (BAHRENBERG et al. 1990).
Es bleibt die Frage nach dem niederfrequenten säkularen und mehrhundertjährigen Signal.
Wie eingangs erläutert, muss versucht werden, den Wachstumstrend von einem mehrhundertjährigen
Klimasignal zu trennen. ESPER verwirft dazu bei seinen Arbeiten an Pakistanischen
Wacholderbäumen die marknahsten 100 Jahrringe, standardisiert die jeweiligen
Reihen an ihren individuellen Mittelwerten und fasst die Indexreihen über Mittelwertbildung
zu Chronologien zusammen (ESPER 2000a; ESPER et al. 2001c). Da sich jedoch nach persönlicher
Einschätzung der Jugendtrend bei sehr langlebigen Bäumen eben nicht auf die
ersten 50-100 Jahre beschränkt, bleibt bei dieser Methode vermutlich ein niederfrequentes
geometrisch-biologisches Artefakt erhalten. Diese Tatsache muss bei der Behandlung und
Interpretation von Langfristtrends berücksichtigt werden. Ansätze wie z.B. die RCS-
Methode 15 (regional curve standardisation) (BRIFFA et al. 1992b; ESPER &GÄRTNER 2001;
ESPER et al. 2001c) wurden in der vorliegenden Arbeit getestet, sind jedoch aufgrund der
homogenen Altersstruktur der untersuchten Bäume und der zu geringen Belegung ungeeignet.
Abschließend wird noch einmal darauf hingewiesen, dass die Frage der optimalen
Trendbereinigung bis dato nicht geklärt ist. Ziel der vorliegenden Arbeit kann daher nur
sein, einige Standardverfahren anzuwenden und die Güte der Resultate differenziert zu
diskutieren.
15 Dabei werden die Kurven der Einzelbäume nicht mehr in Jahren AD dargestellt, sondern entlang der x-Achse
nach links geschoben, so dass der erste Jahrring jeder einzelnen Zeitreihe bei null liegt. Es gilt also nicht mehr
das Kambial- sondern das Markalter. Alle Kurven beginnen nun bei null und enden je nach der Anzahl ihrer
Jahrringe unterschiedlich. Die Rohwertserien werden gemittelt und an die Mittelkurve eine Ausgleichsfunktion in
Form einer Exponentialfunktion oder eines niederfrequenten Filters angepasst, welche den generellen Wachstumsverlauf
am Standort beschreibt. An dieser Ausgleichsfunktion werden die Einzelserien durch Quotientoder
Residuenbildung standardisiert und anschließend zurückdatiert auf das jeweilige Kambialalter. Die Qualität
des Ergebnisses ist nach BRIFFA et al. (1992b), ESPER &GÄRTNER (2001) und ESPER et al. (2002a) abhängig
von (i) der Ähnlichkeit der Wuchsniveaus, (ii) der Ausprägung der Wachstumstrends – es ist zu beachten, dass
ausschließlich Einzelkurven mit eindeutigem Alterstrend einfließen – und (iii) einer möglichst großen Belegungsdichte.
Nur dann kann eine robuste, zeitlich unabhängige Funktion errechnet werden, die tatsächlich nur
das Rauschen approximiert.
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