Kako drevesni obroči sledijo poteku časa

Dendrohronologija je formalni izraz za zmenke z drevesnimi obroči, znanost, ki uporablja rastni obroči dreves kot podroben zapis o podnebnih spremembah v neki regiji, pa tudi kot način približevanja datuma gradnje lesenih predmetov številnih vrst.

Ključni ukrepi: Dendrohronologija

Medtem ko arheološke tehnike datiranja so dendrokronologija izredno natančne: če se rastni obroči v lesenem predmetu ohranijo in raziskovalci lahko določijo natančno koledarsko leto in pogosto sezono - drevo so posekali to.

Zaradi te natančnosti se dendrohronologija uporablja za umerjanjeradiokarbonski zmenki, s tem ko je znanost izmerila atmosferske pogoje, za katere je znano, da se datumi radiokarbona spreminjajo.

Radiokarbonski datumi, ki so bili umerjeno v primerjavi z dendrokronološkimi zapisi so označeni s kraticami, kot so cal BP, ali umerjenimi leti pred sedanjostjo.

Drevesni obroči delujejo, ker drevo vsako leto v svoji življenjski dobi narašča - ne samo v višino, ampak pridobi obseg - v merljivih obročih. Prstani so tisti kambija plast, obroč celic, ki leži med lesom in lubjem in iz katerega izvirajo nove lubje in lesene celice; vsako leto se ustvari nov kambij, ki pusti prejšnji. Kako velike celice kambija rastejo vsako leto, merjeno s širino vsakega obroča, je odvisno od temperature in vlage - kako tople ali hladne, suhe ali mokre so bile letne sezone.

Okoljski vložki v kambij so predvsem regionalne podnebne spremembe, spremembe temperature, vlažnosti in kemije tal, ki skupaj so kodirane kot spremembe v širini posameznega obroča, v gostoti ali strukturi lesa in / ali v kemični sestavi celične stene. V svojem suhem letu so celice kambija manjše, zato je plast tanjša kot v vlažnih letih.

Vsa drevesa ni mogoče izmeriti ali uporabiti brez dodatnih analitičnih tehnik: vsa drevesa nimajo kambija, ki se ustvari letno. Na primer, v tropskih regijah se letni rastni obroči ne oblikujejo sistematično ali rastni obroči niso vezani na leta ali pa obročkov sploh ni. Zimzeleni kambiji so običajno nepravilni in se ne tvorijo letno. Drevesa v arktičnih, subarktičnih in alpskih regijah se odzivajo različno, odvisno od tega, koliko je drevo staro je - starejša drevesa imajo zmanjšan izkoristek vode, kar ima za posledico zmanjšan odziv na temperaturo spremembe.

Drevesne zmenke so bile ene prvih absolutne metode zmenkovanja razvil za arheologijo, izumili pa sta ga astronom Andrew Ellicott Douglass in arheolog Clark Wissler v prvih desetletjih 20. stoletja.

Douglassa je zanimala predvsem zgodovina klimatskih sprememb, razstavljenih v drevesnih obročih; Wissler je predlagal, da s tehniko ugotovimo, kdaj so bili zgrajeni adobe pueblos na ameriškem jugozahodu, njihovo skupno delo pa je doseglo vrhunec v raziskavah na Predhodni Pueblo mesto Showlow v bližini modernega mesta Showlow v Arizoni leta 1929.

Arheolog Neil M. Judd je zaslužen, da je National Geographic Society prepričal, naj ustanovi Prva gredna ekspedicija, v katerih so bili zbrani in zabeleženi odseki hlodov iz okupiranih pueblosov, misijonskih cerkva in prazgodovinskih ruševin z ameriškega jugozahoda, poleg živih ponderosa bor drevesa. Širine obročev so se ujemale in križale, do dvajsetih let prejšnjega stoletja pa so bile kronologije zgrajene skoraj 600 let. Prva ruševina, vezana na določen koledarski datum, je bil Kawaikuh na območju Jeddito, zgrajen v 15. stoletju; oglje iz Kawaikuh je bilo prvo oglje, uporabljeno v (poznejših) raziskavah radiokarbona.

Leta 1929 je Showlow izkopal Lyndon L. Hargrave in Emil W. Hauryin dendrokronologija, ki je bila izvedena na Showlowu, je prinesla prvo enotno kronologijo za jugozahod, ki se je razširila na obdobje več kot 1200 let. The Laboratorij raziskav dreves je leta 1937 ustanovil Douglass na univerzi v Arizoni in še danes izvaja raziskave.

V zadnjih sto letih ali več so bile zgrajene sekvence drevesnih obročkov za različne vrste po vsem svetu, s tako dolgimi nizi datumov kot 12.460-letno zaporedje v osrednji Evropi, ki ga je na hrastovih dreves končal laboratorij Hohenheim, in 8.700 let bristleconski bor zaporedje v Kaliforniji. Gradnja kronologije podnebnih sprememb v današnji regiji je bila najprej zgolj stvar ujemanja prekrivajočih se vzorcev drevesnih obročkov pri starejših in starejših drevesih; vendar ta prizadevanja ne temeljijo več le na širini obročev dreves.

Značilnosti, kot so gostota lesa, elementarna sestava (imenovana dendrokemija) ličila, anatomske značilnosti lesa in stabilni izotopi Zajeti znotraj njegovih celic so bili uporabljeni skupaj s tradicionalno analizo širine drevesnih obročkov za preučevanje učinkov onesnaževanja zraka, vnosa ozona in sprememb kislosti tal.

Leta 2007 je nemški znanstvenik za les Dieter Eckstein opisal lesene artefakte in gradnjo špirovcev znotraj Srednjeveško mesto Lübeck, Nemčija, odličen primer neštetih načinov uporabe tehnike.

Lübeckova srednjeveška zgodovina vključuje več dogodkov, ki so pomembni za preučevanje drevesnih obročev in gozdov, vključno z zakoni, sprejetimi v poznem 12. in v začetku 13. stoletja, ki je vzpostavil nekaj osnovnih pravil o trajnosti, dva uničujoča požara v letih 1251 in 1276 in strmoglavljenje prebivalstva med približno 1340 in 1430, ki je posledica Črna smrt.

• Gradbeni razcvet v Lübecku zaznamuje obsežna uporaba mlajših dreves, ki kažejo na to, da povpraševanje presega sposobnost obnavljanja gozdov; doprsni kipi, na primer po tem, ko je črna smrt zmanjšala prebivalstvo, označujejo dolgo obdobje nobene gradnje, čemur sledi uporaba zelo starih dreves.
• V nekaterih bogatejših hišah so špirovci, ki so bili uporabljeni med gradnjo, posekali v različnih obdobjih, nekateri pa so trajali več kot leto dni; V večini drugih hiš so špirovci posekani hkrati. Eckstein nakazuje, da je bil les za premožnejšo hišo pridobljen na lesni tržnici, kjer bi drevesa posekali in shranili, dokler jih ne bi mogli prodati; medtem ko so bile manj pravočasne hišne konstrukcije zgrajene ravno pravočasno.
• Dokazi o trgovini z lesom na dolge razdalje so vidni v lesu, uvoženem za umetnine, kot sta Triumfalni križ in Zaslon na Katedrala svetega Jakobija. To je bilo ugotovljeno, da je bilo zgrajeno iz lesa, ki je bil odposlan od 200 do 300 let drevesa iz poljsko-baltskih gozdov, verjetno po ustaljenih trgovskih poteh iz pristanišč Gdansk, Riga ali Konigsberg.

Cláudia Fontana in sodelavci (2018) so dokumentirali napredek pri zapolnjevanju velike vrzeli v dendrokronoloških raziskavah v tropskih in subtropskih regijah, ker imajo drevesa v teh podnebjih bodisi kompleksne vzorce obročev bodisi brez vidnih drevesnih obročev nasploh. To je vprašanje, ker moramo globalne podnebne spremembe razumeti fizični, kemični in biološki procesi, ki izvajajo zemeljske ravni ogljika, so vse bolj pomembno. Tropska in subtropna območja sveta, kot je brazilski atlantski gozd Južne Amerike, hranijo približno 54% celotne biomase planeta. Najboljši rezultati pri standardnih dendrokronoloških raziskavah so z zimzelenimi Araucaria angustifolia (Bor Paraná, brazilski bor ali drevo kandelabre), z zaporedjem, vzpostavljenim v pragozdu med leti 1790–2009 CE); predhodne študije (Nakai et al. 2018) so pokazali, da obstajajo kemični signali, ki sledijo padavinam in temperaturnim spremembam, ki jih je mogoče izkoristiti za pridobivanje več informacij.

Študija iz leta 2019 (Wistuba in sodelavci) je pokazala, da lahko tudi drevesni obroči opozorijo na bližajoče se strmino. Izkazalo se je, da drevesa, ki se nagnejo zaradi plazu, beležijo ekscentrične eliptične drevesne obroče. Odpadni deli obročev rastejo širše od zgornjih in v študijah, opravljenih na Poljskem, Malgorzata Wistuba in sodelavci so ugotovili, da se ti nagibi dokazujejo med tremi in petnajstimi leti pred katastrofo propad.

Že dolgo je bilo znano, da so bili trije grobišča iz vikinškega obdobja iz 9. stoletja blizu Osla na Norveškem (Gokstad, Oseberg, in Tune) so bili v neki antični dobi vloženi. Interloperji so se ognili ladjam, poškodovali grobno blago in izvlekli ter razgnali kosti pokojnika. Na srečo za nas so pljavke pustili za seboj orodje, s katerim so vdrli v kupe, lesene lopatice in nosila (majhne ploščadi, ki se uporabljajo za prenašanje predmetov iz grobov), ki so jih analizirali z uporabo dendrohronologija. Bill and Daly (2012) sta to odkrila in povezovala delce drevesnih obročkov v orodjih za uveljavljene kronologije vsi trije nagrobniki so bili odprti, grobo blago pa je bilo poškodovano v 10. stoletju, verjetno kot del Harald Bluetoothkampanjo za pretvorbo Skandinavcev v krščanstvo.

Wang in Zhao sta uporabila dendrohronologijo, da sta si ogledala datume enega od Poti svilene poti uporabljali v obdobju Qin-Han, imenovano Qinghai Route. Za reševanje nasprotujočih si dokazov, ko je bila pot opuščena, sta Wang in Zhao pogledala ostanke lesa iz grobov ob poti. Nekateri zgodovinski viri so poročali, da je bila pot v Qinghai opuščena v 6. stoletju našega štetja: dendrohronološka analiza 14 grobnic vzdolž poti je ugotovila nadaljnjo uporabo skozi pozno 8. stoletje. Študija Kristofa Haneca in sodelavcev (2018) je opisala dokaze o uvozu ameriškega lesa v zgradili in vzdrževali 440 milj (700 km) dolgo obrambno črto rovov prve svetovne vojne vzdolž zahodnega spredaj.

• Bill, Jan in Aoife Daly. "Plakanje ladijskih grobov iz Oseberga in Gokstada: primer politike moči?" Antika 86.333 (2012): 808–24. Natisni
• Fontana, Cláudia in sod. "Dendrohronologija in podnebje v brazilskem atlantskem gozdu: katere vrste, kje in kako." Neotropska biologija in ohranjanje 13.4 (2018). Natisni
• Haneca, Kristof, Sjoerd van Daalen in Hans Beeckman. "Les za rove: nova perspektiva arheološkega lesa iz rovov iz prve svetovne vojne na flandrskih poljih." Antika 92.366 (2018): 1619–39. Natisni
• Manning, Katie in sod. "Kronologija kulture: primerjalna ocena evropskih neolitskih datumov." Antika 88.342 (2014): 1065–80. Natisni
• Nakai, Wataru in sod. "Priprava vzorca tropskih dreves brez obročev za merjenje δ18O v izotopski dendrohronologiji." Tropi 27.2 (2018): 49–58. Natisni
• Turkon, Paula in sod. "Uporaba dendrohronologije v severozahodni Mehiki." Latinskoameriška antika 29.1 (2018): 102–21. Natisni
• Wang, Shuzhi in Xiuhai Zhao. "Ponovno vrednotenje poti Qinghai Silk Road s pomočjo dendrohronologije." Dendrohronologia 31.1 (2013): 34–40. Natisni