Реконструиране на историята на горите чрез изследване на производството на дървени въглища Planet-Vie
Предишното производство на дървени въглища е оставило следи, които и до днес могат да се видят в горските екосистеми. Анализът на парчета дървени въглища, открити в производствените зони, въглищните мини, позволява по този начин да се възстанови миналата динамика на горите и да се разбере тяхното текущо състояние.
Въведение
Неразделната последица от историческото развитие на технологиите в човешките общества е нарастващото търсене на енергия (ADEME 2014, Percebois et al., 2012). Това наблюдение е актуално и днес, както се вижда от въпроса за енергийния преход (Percebois et al., 2012). През деветнадесети и двадесети век появата на изкопаеми горива, като газ, въглища, нефт, позволи индустриалната революция на производствените системи (Verley 1997). Преди това обаче вече са съществували индустриални (или доиндустриални) производствени системи. След това дървото или въгленът бяха използвани като основни източници на енергия, в зависимост от техническите съображения за енергийните нужди (скорост на покачване на температурата, калоричност и др.). Тези дървесни ресурси се използват за битови цели (главно за отопление и готвене) от векове, дори хилядолетия (Robin et al., 2015). В зависимост от интензивността и честотата на изтегляне на биомаса, миналото потребление на тези ресурси може да е имало ефекти, които и до днес са видими върху състоянието на съответните екологични системи.
Тук представяме преглед на антракологичния анализ, който се основава на изследването на фрагменти от въглища от останките от места с историческо производство: въглищните мини. Този подход дава възможност за ретроспективно проучване на начините на потребление на дървесни ресурси за производството на дървени въглища, пространствено-временните модели на тази дейност и последствията върху околната среда.
В Европа историята на потреблението на дървени въглища е особено свързана с техническия капацитет за обработка на метали от античността и дори от бронзовата епоха за топене на мед и калаени сплави. Всъщност, за разлика от дървото, въгленът позволява да се достигнат високи температури, без пламъци, които могат да се поддържат по-дълго, което е необходимо за металообработването, но също така е много популярно за домашна употреба.в кухнята. През цялата история производствените системи са били структурирани и интензифицирани, а заедно с тях и потреблението на дървени въглища. Следователно, за да отговори на нарастващите нужди, самото производство се е развило технически и количествено от бронзовата епоха и античността (Ludemann 2010). От случайни и умерени, тя стана широко разпространена и интензивна, до индустриалната революция. Това производство на въглища имаше значителни последици върху горите на експлоатираните обекти. Поради „прибирането“ на дървесния ресурс, динамиката на горите се влияе локално, понякога върху големи площи. По този начин производството на дървени въглища действа като екологично нарушение, което има променливо въздействие върху екосистемата в зависимост от нейния режим.
Екологични смущения
Нарушение, в екологичния смисъл на термина, е функциониращ механизъм на екологичните системи, който предизвиква тяхната динамика чрез пълно или частично унищожаване на един или повече биотични компоненти на системата. Екологичното смущение се характеризира със своя режим, тоест набор от променливи параметри в зависимост от вида на нарушението или в зависимост от епизода на нарушението: интензивност, величина, честота и др. (Pickett and White 1985, Pickett et al. 1989, Roxburgh et al. 2004).
Въглищните мини, намиращи се в тях, дори векове след изоставянето им, са много фрагменти от дървени въглища, като толкова много „отхвърляния“ от производството. Тези фрагменти са фитоисторически показатели, които могат да ни позволят да разберем някои древни практики (модели на потребление на дървесина, продължителност и честота на добива на въглища и др.) И техните последици върху горските системи от миналото, както и наследството на тези практики. относно текущото състояние на екологичните системи. Като такива, колоездените са археологически и палео-екологични архиви, на границата между изчезналата човешка практика и минала и настояща среда.
Производството на въглен и неговите останки
Дървесината е суровина за производство на въглища. Веднъж събрана и изсушена, тя се оформя до размер, подходящ за овъгляване. За това от Средновековието дървото е подредено, за да образува стек близо до зоната за дърводобив (Фигура 1).
О: Изпускане на дим през централната колона на шлифовъчното колело по време на карбонизация. Б: Пещ за горене на метал. В: Материализиране на платформа за въглища в гората на Северните Вогези.
Методът за анализ
a: текуща площ, b: зона преди употреба, c: площ по време на употреба, d: ниво на въглерод/хоризонт.
Анализът на ямите за въглища се отнася до останките (или отпадъците) от производството на въглища. Тези фрагменти от въглища се натрупват in situ по време на операции на площадката и остават там, с изключение на произволна част, носена от оттичане или ерозия (Hannes et al. 2013). Последователността на карбонизациите и натрупването на "отпадъци" образуват ниво (или хоризонт) на въглища (Фигура 3), състоящо се от пепел, овъглена утайка и фрагменти от въглища от няколко милиметра до няколко сантиметра. Това ниво на въглища покрива повърхността на въглищната яма. За въглищни легла, монтирани на наклон, горната част на потока може да бъде покрита с различна дебелина на утайката, натрупана от горния склон след спиране на използването на платформата. Често наклона надолу по течението на въглищната яма, непосредствено отдолу, е особено богат на фрагменти от въглища, тъй като именно от тази зона на въглищната мина въгленът е бил натоварен за транспортиране, а след това евакуацията на въглищата. подгответе място за следващото шлифовъчно колело.
Вземането на проби от въглищна мина се състои в вземане на определен брой фрагменти от това "ниво на въглища" (Фигура 4А), поотделно или от проба от утайка, която след това ще бъде пресята в лабораторията за извличане на фрагментите.
За да се осигури представителността на цялата въглищна мина и да не се рискува резултатите да бъдат предубедени от аномалия, вземането на проби трябва да включва общо най-малко 100 фрагмента, взети от различни точки на въглищната мина, в центъра и на наклон непосредствено под въглищната яма.