Climate change is increasing the frequency of extreme weather events, with significant consequences for forest ecosystems. Among these, late spring frosts (LSF) are one of the most impactful events for temperate deciduous forests, causing severe defoliation early in the growing season, which leads to reductions in radial growth. The European beech (Fagus sylvatica L.) is one of the species most vulnerable to these events. Through tree-ring analysis, this study assessed the ability of a beech-based residual method to reconstruct past LSF events at seven forest sites in the Triveneto region of north-eastern Italy. The method is based on the greater sensitivity of beech to frost events compared to two reference conifers, Norway spruce (Picea abies (L.) H. Karst.) and silver fir (Abies alba Mill.). By subtracting the common climatic signal, it is possible to isolate the growth component attributable to LSF events. The average residual chronologies obtained were validated using various climate indices, including GDD (Growing Degree Days). From these same chronologies, pointer years were identified, that is, years in which beech growth was particularly reduced compared to conifers, presumably due to late frost events. The association between pointer years and LSF events, reconstructed by combining climatic and phenological data, was evaluated using several statistical analyses. This association was found to be statistically significant. However, at the individual year-site level, the agreement was weaker. The results obtained identify the residual method as a good indicator of the relationship between late frosts and reduced radial growth in beech, rather than a diagnostic tool for individual LSF events.

Il cambiamento climatico sta aumentando la frequenza degli eventi climatici estremi, con importanti conseguenze sugli ecosistemi forestali. Tra questi, le gelate tardive (Late Spring Frost, LSF) rappresentano uno degli eventi più impattanti sulle foreste temperate decidue, causando gravi defogliazioni nel periodo iniziale della stagione vegetativa, con conseguenti riduzioni nell’accrescimento radiale. Il faggio europeo (Fagus sylvatica L.) è una delle specie più vulnerabili a questi eventi. Attraverso l’analisi degli anelli di accrescimento, il presente studio ha valutato la capacità di un metodo residuale basato sul faggio di ricostruire gli eventi LSF passati in sette siti forestali del Triveneto, nel nord-est dell’Italia. Il metodo si fonda sulla maggiore sensitività del faggio agli eventi di gelo rispetto a due conifere di riferimento, abete rosso (Picea abies (L.) H. Karst.) e abete bianco (Abies alba Mill.). Attraverso la sottrazione del segnale climatico comune, è possibile isolare la componente di accrescimento riconducibile agli eventi LSF. Le cronologie residue medie ottenute sono state validate tramite diversi indici climatici, tra cui i GDD (Growing Degree Days). Dalle stesse cronologie sono stati identificati i pointer years, ovvero gli anni con una riduzione dell'accrescimento del faggio particolarmente marcata rispetto alle conifere, presumibilmente riconducibile a eventi di gelata tardiva. È stata valutata l’associazione, tramite diverse analisi statistiche, tra i pointer years e gli eventi LSF ricostruiti dalla combinazione di dati climatici e fenologici. Tale associazione è risultata statisticamente significativa. Tuttavia, a livello del singolo anno-sito, la concordanza puntuale è risultata più contenuta. I risultati ottenuti definiscono il metodo residuale come un buon indicatore del legame tra gelate tardive e riduzione dell'accrescimento radiale nel faggio, più che uno strumento diagnostico del singolo evento LSF.

Analisi dendrocronologica della risposta di Fagus sylvatica alle gelate tardive nel Triveneto

PELLICHERO, SAMUELE
2025/2026

Abstract

Climate change is increasing the frequency of extreme weather events, with significant consequences for forest ecosystems. Among these, late spring frosts (LSF) are one of the most impactful events for temperate deciduous forests, causing severe defoliation early in the growing season, which leads to reductions in radial growth. The European beech (Fagus sylvatica L.) is one of the species most vulnerable to these events. Through tree-ring analysis, this study assessed the ability of a beech-based residual method to reconstruct past LSF events at seven forest sites in the Triveneto region of north-eastern Italy. The method is based on the greater sensitivity of beech to frost events compared to two reference conifers, Norway spruce (Picea abies (L.) H. Karst.) and silver fir (Abies alba Mill.). By subtracting the common climatic signal, it is possible to isolate the growth component attributable to LSF events. The average residual chronologies obtained were validated using various climate indices, including GDD (Growing Degree Days). From these same chronologies, pointer years were identified, that is, years in which beech growth was particularly reduced compared to conifers, presumably due to late frost events. The association between pointer years and LSF events, reconstructed by combining climatic and phenological data, was evaluated using several statistical analyses. This association was found to be statistically significant. However, at the individual year-site level, the agreement was weaker. The results obtained identify the residual method as a good indicator of the relationship between late frosts and reduced radial growth in beech, rather than a diagnostic tool for individual LSF events.
2025
Dendrochronological analysis of the response of Fagus sylvatica to late frosts in the Triveneto region
Il cambiamento climatico sta aumentando la frequenza degli eventi climatici estremi, con importanti conseguenze sugli ecosistemi forestali. Tra questi, le gelate tardive (Late Spring Frost, LSF) rappresentano uno degli eventi più impattanti sulle foreste temperate decidue, causando gravi defogliazioni nel periodo iniziale della stagione vegetativa, con conseguenti riduzioni nell’accrescimento radiale. Il faggio europeo (Fagus sylvatica L.) è una delle specie più vulnerabili a questi eventi. Attraverso l’analisi degli anelli di accrescimento, il presente studio ha valutato la capacità di un metodo residuale basato sul faggio di ricostruire gli eventi LSF passati in sette siti forestali del Triveneto, nel nord-est dell’Italia. Il metodo si fonda sulla maggiore sensitività del faggio agli eventi di gelo rispetto a due conifere di riferimento, abete rosso (Picea abies (L.) H. Karst.) e abete bianco (Abies alba Mill.). Attraverso la sottrazione del segnale climatico comune, è possibile isolare la componente di accrescimento riconducibile agli eventi LSF. Le cronologie residue medie ottenute sono state validate tramite diversi indici climatici, tra cui i GDD (Growing Degree Days). Dalle stesse cronologie sono stati identificati i pointer years, ovvero gli anni con una riduzione dell'accrescimento del faggio particolarmente marcata rispetto alle conifere, presumibilmente riconducibile a eventi di gelata tardiva. È stata valutata l’associazione, tramite diverse analisi statistiche, tra i pointer years e gli eventi LSF ricostruiti dalla combinazione di dati climatici e fenologici. Tale associazione è risultata statisticamente significativa. Tuttavia, a livello del singolo anno-sito, la concordanza puntuale è risultata più contenuta. I risultati ottenuti definiscono il metodo residuale come un buon indicatore del legame tra gelate tardive e riduzione dell'accrescimento radiale nel faggio, più che uno strumento diagnostico del singolo evento LSF.
Dendrocronologia
Faggio
Gelate tardive
Fagus sylvatica
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/110247