Att ta itu med problemet med illegal avverkning är särskilt utmanande eftersom det ofta är nästan omöjligt att avgöra var en träbit kom ifrån. Nu, forskare i Oregon, USA, har utvecklat en teknik som använder det kemiska fingeravtrycket från ett träprov för att lokalisera dess ursprung till ett mindre område än någonsin tidigare.

Utrotningshotade arter eller populationer av träd skyddas av konventionen om internationell handel med utrotningshotade arter av vilda djur och växter (CITES) och U.S. Lacey Act, som kräver att importerat virke åtföljs av dokument som anger dess art och geografiska ursprung. Tyvärr, dessa papper är ofta förfalskade eller felaktiga, så en snabb och korrekt metod för att identifiera importerat virke är avgörande för brottsbekämpning.

Under ett mikroskop, trä från en viss art har särskiljande egenskaper, men det är nästan omöjligt att säga varifrån det kom. Detta är ett problem för arter där endast vissa populationer är skyddade, som de i specifika länder eller stora konserver. För att ta itu med denna fråga, en grupp forskare ledd av Dr. Richard Cronn från Pacific Northwest Research Station, USDA Forest Service, tillämpade kemiska fingeravtryckstekniker för att analysera molekylerna i de årliga tillväxtringarna av douglasgranar ( Pseudotsuga menziesii ), framgångsrikt särskilja trä från två separata populationer av denna utbredda och ekonomiskt viktiga art. Deras resultat publiceras i ett färskt nummer av Ansökningar inom växtvetenskap .

Teamet använde en teknik som heter DART-TOFMS (direkt analys i realtid-time-of-flight masspektrometri) för att mäta kemisk närvaro och förekomst av Douglas-granar från två bergskedjor, de närliggande Oregon Coast och Cascade-områdena. Den kemiska screeningen kräver bara ett litet prov av trä, som kan förberedas för analys på bara 15 sekunder. Genom att jämföra de molekylära skillnaderna mellan 188 träd, Cronn och hans team kunde berätta vilken region ett visst träd kom från med en 70-76% noggrannhet. Tekniken användes tidigare för att särskilja träet från närbesläktade arter, eller populationer av samma art från olika länder, men detta är första gången som DART-TOFMS har använts för att identifiera provkällan över så små avstånd (mindre än 100 km).

Nästan 950 molekyler upptäcktes i träets kemiska fingeravtryck. Vissa föreningar kunde identifieras genom att jämföra deras profiler med en databas över molekyler från andra barrträdsarter, även om de flesta föreningar inte kunde identifieras. Tyvärr, många av dessa okända molekyler var de som skilde sig mellan träet från de två regionerna, vilket gör det svårt att förstå varför dessa förändringar i kemiska fingeravtryck inträffar. Detta kräver ytterligare utredning, säger Cronn:"Douglasgran kan vara det viktigaste strukturella träträdet i Nordamerika, men vi har fortfarande mycket att lära om dess träkemi."

Vid virkesproduktion, den äldre, mörkare kärnved i mitten av trädstammen är särskilt värdefullt, och det var detta trä som undersöktes i studien. Teamet analyserade de tre äldsta årliga tillväxtringarna som delades mellan alla proverna, som växte 1986 till 1988. Även om de inte hittade några avgörande skillnader mellan de tre åren, det är möjligt att extrema väderhändelser kan leda till mer dramatiska skillnader mellan de kemiska fingeravtrycken från vissa årsringar, och författarna drar slutsatsen att mer omfattande provtagning krävs.

Att bygga vidare på detta arbete, Cronn och hans kollegor försöker nu ta reda på om skillnaderna i de kemiska fingeravtrycken hos douglasgranarna beror på genetiska skillnader mellan populationerna, miljöskillnader, eller en kombination av de två. För att svara på denna fråga, de ska jämföra träd med identisk genetisk bakgrund som har planterats i olika miljöer. Båda resultaten kommer att erbjuda nya möjligheter för skogsforskning, som Cronn förklarar:"Om träkemiska profiler i första hand bestäms av miljön, vi skulle kunna använda den här tekniken för att förutsäga klimatet där ett träd växte. Om kemiska profiler huvudsakligen bestäms av genetik, denna typ av analys skulle kunna användas som en snabb screening för att fastställa genetiska skillnader."

Cronn hoppas att detta arbete med douglasgran kommer att användas för att skydda ett bredare utbud av träd i framtiden:"Vi hoppas att träkriminaltekniken kommer att ta det vi lär oss från detta regionalt rikliga träd och tillämpa det på lövträ och barrträd som är målen för olaglig avverkning och fokus på bevarandeinsatser."