Как дърветата пръстени проследяват преминаването на времето

Дендрохронологията е официалният термин за запознанства с дървени пръстени, науката, която използва растежни пръстени на дървета като подробен запис на климатичните промени в даден регион, както и начин за приблизително определяне на датата на построяване на дървени предмети от много видове.

Ключови заведения: Дендрохронология

С течение на археологическите техники за датиране, дендрохронологията е изключително точна: ако растежните пръстени в дървен предмет са запазени и може да бъде свързана с съществуваща хронология, изследователите могат да определят точната календарна година - и често сезон - дървото е отсечено, за да се направи то.

Поради тази прецизност, дендрохронологията се използва за калибриранерадиовъглеродни запознанства, като даде на науката мярка за атмосферните условия, за които се знае, че причиняват дати на въглеводород да варират.

Въглеродни дати, които са били калибрирани в сравнение с дендрохронологичните записи са обозначени с абревиатури като cal BP или калибрирани години преди настоящето.

Датирането на дървесни пръстени работи, защото едно дърво расте по-голямо - не само на височина, но и набира обхват - в измерими пръстени всяка година през живота си. Пръстените са камбий слой, пръстен от клетки, който се намира между дървесината и кората и от който произхождат нови кори и дървесни клетки; всяка година се създава нов камбиум, оставящ предишния на място. Колко големи клетки на камбия растат всяка година, измерени като ширината на всеки пръстен, зависи от температурата и влагата - колко топло или хладно, сухо или влажно през всяка година.

Приносът на околната среда към камбия са предимно регионални климатични промени, промени в температурата, сухотата и химията на почвата, които заедно са кодирани като вариации в ширината на определен пръстен, в плътността или структурата на дървесината и / или в химичния състав на клетъчни стени. Най-основното му, през сухите години, клетките на камбия са по-малки и по този начин слоят е по-тънък, отколкото през влажните години.

Не всички дървета могат да бъдат измерени или използвани без допълнителни аналитични техники: не всички дървета имат камбиуми, които се създават годишно. В тропическите райони например, годишните пръстени за растеж не се формират систематично или растежните пръстени не се връзват с години или изобщо няма пръстени. Вечнозелените камбии обикновено са неправилни и не се образуват ежегодно. Дърветата в арктически, субарктически и алпийски региони реагират различно в зависимост от това на колко години е дървото е - по-старите дървета имат намалена ефективност на водата, което води до намален отговор на температурата се променя.

Запознанството с дърво на пръстени беше едно от първите абсолютни методи за запознанства разработена за археология и е изобретена от астронома Андрю Еликот Дъглас и археолога Кларк Уислър през първите десетилетия на 20 век.

Дъглас се интересуваше най-вече от историята на климатичните варианти, изложени в дървесни пръстени; Уислър предложи този метод да се идентифицира кога са построени adobe pueblos на американския югозапад и тяхната съвместна работа завърши с проучвания в Предшественик на Пуебло град Showlow, близо до съвременния град Showlow, Аризона, през 1929 година.

Археолог Нийл М. Джуд е кредитиран да убеди Националното географско дружество да създаде Първа гредна експедиция, в които бяха събрани и записани секции от трупи от окупирани пуебло, мисионни църкви и праисторически руини от американския югозапад, заедно с тези от живите ponderosa бор дървета. Ширините на пръстените са съчетани и кръстосани, а към 1920-те години хронологиите са изградени назад близо 600 години. Първата разруха, обвързана с конкретна календарна дата, е Кавайку в района на Джедито, построена през 15 век; въглен от Кавайку е първият въглен, използван в (по-късните) изследвания на радиовъглерод.

През 1929 г. Showlow е разкопан от Lyndon L. Hargrave и Емил У. Hauryи дендрохронологията, проведена в Showlow, въведе първата единична хронология за югозапад, която се простира за период от над 1200 години. Най- Лаборатория за дървовидни изследвания е създадена от Дъглас в университета в Аризона през 1937 г. и до днес провежда изследвания.

През последните сто години или по-нататък са създадени последователности от дървесни пръстени за различни видове по целия свят, с такива дълги низове от дати като 12,460-годишна последователност в централна Европа, завършен върху дъбови дървета от лабораторията Хохенхайм, и дълъг 8 700 години чесън бор последователност в Калифорния. Изграждането на хронология на изменението на климата в регион днес беше първо просто въпрос на съвпадение на припокриващи се модели на дървесни пръстени при по-стари и по-стари дървета; но подобни усилия вече не се основават единствено на ширината на дървесния пръстен.

Характеристики като плътност на дървесината, елементарен състав (наречен дендрохимия) на грима му, анатомичните особености на дървесината и стабилни изотопи заснетите в нейните клетки са използвани във връзка с традиционния анализ на ширината на дървесния пръстен за изследване на ефектите на замърсяване на въздуха, поемането на озон и промените в киселинността на почвата с течение на времето.

През 2007 г. германският учен по дърво Дитер Екщайн описа дървени артефакти и изграждането на греди в рамките на Средновековен град Любек, Германия, отличен пример за безброй начини, по които може да се използва техниката.

Средновековната история на Любек включва няколко събития, свързани с изучаването на дървесни пръстени и гори, включително закони, приети в края на 12 и началото на 13 век, установявайки някои основни правила за устойчивост, два опустошителни пожара през 1251 и 1276 г. и срив на населението между около 1340 и 1430 г. в резултат на Черната смърт.

• Строителните бусове в Любек са белязани от широкото използване на по-младите дървета, които сигнализират за търсене, изпреварващ способността на горите да се възстановяват; бюстовете, като например след като Черната смърт обезлюди населението, се означават с дълъг период на никакво строителство, последвано от използването на много стари дървета.
• В някои от по-заможните къщи, ребрата, използвани по време на строителството, бяха изсечени в различно време, някои се простираха повече от година; повечето други къщи са с резани по едно и също време. Екщайн предполага, че това е така, защото дървесината за по-богатата къща е била получена на пазар за дървен материал, където дърветата щяха да бъдат отсечени и съхранявани, докато не могат да бъдат продадени; докато по-малко защитените сгради са построени точно навреме.
• Доказателство за търговията с дървесина на дълги разстояния се вижда в дървесина, внесена за произведения на изкуството като Триумфалния кръст и параван на Катедралата Свети Якоби. Това бе идентифицирано като построено от дърво, което е специално изпратено от 200-300 годишна възраст дървета от полско-балтийските гори, вероятно по утвърдени търговски пътища от пристанищата на Гданск, Рига или Конигсберг.

Клаудия Фонтана и колегите му (2018) документираха напредъка в запълването на голяма празнина в дендрохронологичните изследвания в тропически и субтропични региони, защото дърветата в тези климати имат сложни шарки на пръстени или няма видими дървесни пръстени изобщо. Това е проблем, защото тъй като глобалните промени в климата са в ход, ние трябва да разберем това физическите, химичните и биологичните процеси, които осъществяват нивата на земния въглерод, са все по-често важно. Тропичните и субтропни региони на света, като бразилската Атлантическа гора в Южна Америка, съхраняват около 54% ​​от общата биомаса на планетата. Най-добрите резултати за стандартните дендрохронологични изследвания са с вечнозелените Araucaria angustifolia (Бор Парарана, бразилски бор или дърво канделабра), с последователност, установена в тропическите гори между 1790–2009 г. н.е. предварителни изследвания (Nakai et al. 2018) показаха, че има химически сигнали, които проследяват валежите и температурните промени, които могат да се използват за получаване на повече информация.

Проучване от 2019 г. (Wistuba и колеги) установи, че дървесните пръстени също могат да предупреждават за предстоящи срутвания на склона. Оказва се, че дърветата, които са наклонени от свлачище, записват ексцентрични елипсовидни дървесни пръстени. Изпадащите части на пръстените растат по-широко от горните и в проучвания, проведени в Полша, Малгожата Уистуба и колеги откриха, че тези накланяния са в доказателства между три и петнадесет години преди катастрофа колапс.

Отдавна се знае, че три могилни лодки от викингския период от IX век близо до Осло, Норвегия (Gokstad, Osebergи Tune) са били разбити в някакъв момент от древността. Интерлоперите обезвредиха корабите, повредиха гробовите стоки и извадиха и разпръснаха костите на починалия. За щастие за нас, грабителите оставиха след себе си инструментите, които използваха за пробиване в могилите, дървените лопати и носилки (малки обработени платформи, използвани за пренасяне на предмети от гробниците), които са анализирани с помощта Дендрохронология. Обвързване на фрагменти от дървесен пръстен в инструментите за установените хронологии, Бил и Дали (2012) откриха това и трите могили са открити, а гробовите стоки са повредени през 10 век, вероятно като част от Харалд Bluetoothкампания за превръщане на скандинавците в християнство.

Ванг и Джао използваха дендрохронология, за да разгледат датите на една от Пътят на копринения път използван през периода Цин-Хан, наречен Пътят на Цинхай. За да разрешат противоречиви доказателства за това, когато маршрутът е изоставен, Ванг и Джао погледнаха дървени останки от гробници по маршрута. Някои исторически източници съобщават, че пътят на Кингхай е изоставен от VI век след Христа: дендрохронологичен анализ на 14 гробници по маршрута идентифицира продължителна употреба през късното VІІІ век. Изследване на Кристоф Ханека и колегите му (2018) описа доказателства за вноса на американски дървен материал за изграждане и поддържане на 440 мили (700 км) дълга отбранителна линия от окопите на Първата световна война по западната отпред.

• Бил, Ян и Аойф Дали. "Разграбването на корабните гробове от Осеберг и Гокстад: пример за силова политика?" античност 86.333 (2012): 808–24. Печат.
• Фонтана, Клаудия и др. "Дендрохронология и климат в бразилската атлантическа гора: кои видове, къде и как." Неотропична биология и опазване 13.4 (2018). Печат.
• Ханека, Кристоф, Шьорд ван Даален и Ханс Бийкман. "Дървен материал за окопите: нова перспектива за археологическото дърво от окопите на Първата световна война във полетата на Фландрия." античност 92.366 (2018): 1619–39. Печат.
• Manning, Katie и др. "Хронологията на културата: сравнителна оценка на европейските подходи за датиране на неолита." античност 88.342 (2014): 1065–80. Печат.
• Nakai, Wataru и др. "Примерна подготовка на тропически дървета без пръстен за измерване на δ18O в изотопска дендрохронология." Tropics 27.2 (2018): 49–58. Печат.
• Turkon, Paula и др. "Приложения на дендрохронологията в Северозападен Мексико." Античност от Латинска Америка 29.1 (2018): 102–21. Печат.
• Уанг, Шуджи и Ксиухай Джао. "Преоценка на пътя на Кингхай по пътя на коприната с помощта на дендрохронология." Dendrochronologia 31.1 (2013): 34–40. Печат.