Jak stromové prsteny sledují průchod času

click fraud protection

Dendrochronologie je formální termín pro datování stromů, věda, která používá růstové prsteny stromů jako podrobný záznam klimatických změn v regionu, jakož i způsob, jak přiblížit datum výstavby dřevěných objektů mnoha typů.

Klíčové cesty: Dendrochronologie

  • Dendrochronologie neboli datování kroužků stromů je studium růstových prstenců v listnatých stromech, které identifikují absolutní data dřevěných objektů.
  • Stromové prsteny jsou vytvářeny stromem, jak roste v obvodu, a šířka daného stromového prstenu je závislá na klimatu, takže stojan stromů bude mít téměř identický vzor stromových prstenů.
  • Tuto metodu vynalezl ve dvacátých letech astronom Andrew Ellicott Douglass a archeolog Clark Wissler.
  • Mezi nejnovější aplikace patří sledování změny klimatu, identifikace čekajících kolapsů svahů, nalezení amerických stromů ve světě Válka I vykopává konstrukci a pomocí chemických podpisů v tropických stromech identifikuje teplotu a srážky v minulosti.
  • Datování prstenů stromů se také používá ke kalibraci radiokarbonových dat.
instagram viewer

Jak postupují archeologické datování, je dendrochronologie extrémně přesná: pokud jsou růstové prsteny v dřevěném objektu zachovány a mohou být svázány s existující chronologií, vědci mohou určit přesný kalendářní rok - a často sezónu - strom byl vyříznut, aby se to.

Kvůli této přesnosti se pro kalibraci používá dendrochronologieradiokarbonové datovánítím, že vědci poskytnou míru atmosférických podmínek, o nichž je známo, že způsobují, že se data radiokarbonů mění.

Radiokarbonová data, která již byla kalibrováno ve srovnání s dendrochronologickými záznamy jsou označovány zkratkami, jako je cal BP, nebo kalibrované roky před současností.

Co jsou to prsteny stromů?

Průřez Woody stopky
Průřez stromu znázorňující vrstvu kambií.Lukaves / iStock / Getty Images

Randění se stromovými kroužky funguje, protože strom se každým rokem svého života zvětšuje - nejen výškou, ale získává obvodem - v měřitelných prstencích. Kroužky jsou kambium vrstva, kruh buněk, který leží mezi dřevem a kůrou a ze kterého pocházejí nové kůry a dřevní buňky; každý rok se vytvoří nové kambium, přičemž předchozí se ponechá na místě. Jak velké buňky cambium rostou v každém roce, měřeno jako šířka každého prstence, závisí na teplotě a vlhkosti - jak teplé nebo chladné, suché nebo mokré roční období.

Environmentální vstupy do kambodže jsou především regionální klimatické změny, změny teploty, vyprahlosti a chemie půdy, které společně jsou kódovány jako změny šířky konkrétního prstence, hustoty nebo struktury dřeva a / nebo chemického složení buněčné stěny. Nejzákladnější je, že během suchých let jsou buňky kambodžské buňky menší, a proto je vrstva tenčí než během mokrých let.

Věci o stromech

Ne všechny stromy lze měřit nebo používat bez dalších analytických technik: ne všechny stromy mají kambie, které se vytvářejí ročně. Například v tropických oblastech nejsou každoroční růstové prsteny systematicky vytvářeny nebo růstové prsteny nejsou vázány na roky nebo nejsou žádné prsteny vůbec. Stálezelené kambusy jsou obvykle nepravidelné a netvoří se každoročně. Stromy v arktických, subarktických a vysokohorských oblastech reagují odlišně v závislosti na tom, jak starý je strom je - starší stromy mají sníženou účinnost vody, což má za následek sníženou reakci na teplotu Změny.

Vynález dendrochronologie

Jedním z prvních bylo randění se stromy absolutní seznamovací metody vyvinutý pro archeologii a byl vynalezen astronomem Andrewem Ellicottem Douglassem a archeologem Clarkem Wisslerem v prvních desetiletích 20. století.

Douglass se nejvíce zajímal o historii klimatických variací vystavených v prstenech stromů; to byl Wissler kdo navrhl použití techniky zjistit, kdy adobe pueblos amerického jihozápadu byli stavěni a jejich společná práce kulminovala výzkumem u Předek Pueblo město Showlow, nedaleko moderního města Showlow, Arizona, v roce 1929.

Expedice paprsku

Archeolog Neil M. Judd je připočítán s přesvědčením National Geographic Society založit První expedice paprsků, ve kterých byly sbírány a zaznamenávány části sekcí z okupovaných pueblů, misijních kostelů a pravěkých zřícenin z amerického jihozápadu a živých borovice ponderosa stromy. Šířky prstenů byly porovnávány a křížově datovány a ve 20. letech 20. století byly chronologie budovány zpět téměř 600 let. První zřícenina vázaná na konkrétní kalendářní datum byla Kawaikuh v oblasti Jeddito, postavená v 15. století; uhlí z Kawaikuh bylo první uhlí používané v (pozdějších) studiích s uhlíkem.

V roce 1929 byl Showlow vykopáván Lyndonem L. Hargrave a Emil W. Haurya dendrochronologie prováděná na Showlowu vyvolala první samostatnou chronologii pro jihozápad, která se prodlužovala po dobu přes 1200 let. Laboratoř výzkumu prstenů byl založen Douglassem na Arizonské univerzitě v roce 1937 a stále provádí výzkum.

Budování sekvence

Asi za posledních sto let byly na celém světě vytvořeny sekvence prstenů stromů pro různé druhy, s tak dlouhými datovými řetězci jako 12 460letá sekvence ve střední Evropě dokončené na dubech v laboratoři Hohenheim a dlouhé 8 700 let štětina borovice sekvence v Kalifornii. Budování chronologie změny klimatu v regionu dnes bylo nejprve jednoduše záležitostí přizpůsobení překrývajících se vzorů prstenců stromů ve starších a starších stromech; ale takové úsilí již není založeno pouze na šířkách prstenců.

Prvky, jako je hustota dřeva, základní složení (nazývané dendrochemie) jeho složení, anatomické vlastnosti dřeva a stabilní izotopy zachycené v jeho buňkách byly použity ve spojení s tradiční analýzou šířky prstenců stromu ke studiu účinků znečištění ovzduší, absorpce ozonu a změnám kyselosti půdy v průběhu času.

Středověký Lübeck

V roce 2007 popsal německý dřevěný vědec Dieter Eckstein dřevěné artefakty a stavbu krokví v rámci EU Středověké město Lübeck, Německo, vynikající příklad nesčetných způsobů, jak lze techniku ​​použít.

Lübeckova středověká historie zahrnuje několik událostí, které se vztahují ke studiu prstenů stromů a lesů, včetně zákonů přijatých na konci 12. a začátku 13. století stanovující některá základní pravidla udržitelnosti, dva ničivé požáry v letech 1251 a 1276 a populační krach mezi 1340 a 1430 v důsledku Černá smrt.

  • Stavební boom v Lübecku se vyznačuje rozsáhlým využíváním mladších stromů, které signalizují poptávku, která předčí schopnost lesů zotavit se; Busty, jako například po zdecimování Černé smrti, se vyznačují dlouhým obdobím bez výstavby, následovaným používáním velmi starých stromů.
  • V některých bohatších domech byly krokve použité při stavbě omezeny v různých časech, některé přesahovaly více než rok; většina ostatních domů má krokve omezené současně. Eckstein navrhuje, že je to proto, že dřevo pro bohatší dům bylo získáno na trhu se dřevem, kde by byly stromy řezány a skladovány, dokud by nebyly prodány; zatímco méně zdařilé bytové stavby byly stavěny včas.
  • Důkazy o dálkovém obchodu se dřevem jsou vidět u dřeva dováženého pro umělecká díla, jako je Triumfální kříž a Obrazovka na Katedrála sv. Jakuba. Bylo zjištěno, že byl vyroben ze dřeva, které bylo specificky odesláno od 200 do 300 let stromy z polsko-pobaltských lesů, pravděpodobně podél zavedených obchodních cest z přístavů v Gdaňsku, Rize nebo Konigsbergu.

Tropické a subtropické prostředí

Cláudia Fontana a jeho kolegové (2018) dokumentovali pokroky v vyplňování velké mezery v dendrochronologickém výzkumu v tropické a subtropické oblasti, protože stromy v těchto klimatických podmínkách mají složité prstencové vzory nebo žádné viditelné prsteny stromů vůbec. To je problém, protože protože globální změna klimatu probíhá, musíme pochopit fyzikální, chemické a biologické procesy, které zvyšují hladinu uhlíku v zemi, jsou stále častěji Důležité. V tropických a subtropických regionech světa, jako je například brazilský atlantický les v Jižní Americe, je uloženo přibližně 54% celkové biomasy planety. Nejlepší výsledky pro standardní dendrochronologický výzkum jsou vždy zelené Araucaria angustifolia (Borovice Paraná, brazilská borovice nebo svícen), se sekvencí stanovenou v deštném pralese v letech 1790–2009 CE; předběžné studie (Nakai et al. 2018) ukázali, že existují chemické signály, které sledují srážení a změny teploty, které mohou být využity k získání více informací.

Detail dřevěného průřezu, z Turecka.
Eliptické prsteny na tomto stromě z Turecka ukazují, že se strom několikrát naklonil na svahu let, část směřující ke stoupání, identifikovaná zúžením prstenu na pravé straně obraz.Mehmet Gökhan Bayhan / iStock / Getty Images

Studie z roku 2019 (Wistuba a její kolegové) zjistila, že prsteny stromů mohou také varovat před hrozícím zhroucením svahu. Ukázalo se, že stromy, které jsou nakloněny sesuvem půdy, zaznamenávají výstřední eliptické prsteny stromů. Downslope části prstenců rostou širší než ty upslope, a ve studiích provedených v Polsku, Malgorzata Wistuba a jeho kolegové zjistili, že tyto plachty jsou patrné mezi třemi a patnácti lety před katastrofou kolaps.

Další aplikace

Už dlouho bylo známo, že tři vikingské mohyly z období 9. století v okolí Oslo, Norsko (Gokstad, Oseberg, a Tune) se v určitém okamžiku starověku rozpadli. Vetřelci zničili lodě, poškodili hrobné zboží a vytáhli a rozptýlili kosti zesnulého. Naštěstí pro nás lupiči zanechali nástroje, které použili k vloupání do kopců, dřevěných rýčů a nosítka (malé manipulované plošiny používané k přenášení předmětů z hrobů), které byly analyzovány pomocí dendrochronologie. Vázání fragmentů stromových prstenů v nástrojích k zavedeným chronologiím, Bill a Daly (2012) to objevili všechny tři mohyly byly otevřeny a hrobové zboží bylo poškozeno během 10. století, pravděpodobně jako součást Harald BluetoothKampaň za přeměnu Skandinávců na křesťanství.

Wang a Zhao použili dendrochronologii, aby se podívali na data jednoho z Silk Silniční trasy použitý během Qin-Han období volal Qinghai cestu. Aby vyřešili protichůdné důkazy o tom, kdy byla cesta opuštěna, Wang a Zhao se podívali na zbytky dřeva z hrobek podél trasy. Některé historické zdroje uváděly, že trasa Qinghai byla v 6. století nl opuštěna: dendrochronologická analýza 14 hrobek na trase identifikovala pokračující používání až do konce 8. století. Studie Kristofa Hanecy a jeho kolegů (2018) popsala důkazy o dovozu amerického dřeva do postavit a udržovat 440 km (700 km) dlouhou obrannou linii zákopů z první světové války podél západní části přední.

Vybrané zdroje

  • Bill, Jan a Aoife Daly. "Drancování lodních hrobů z Osebergu a Gokstadu: příklad mocenské politiky?" Starověk 86.333 (2012): 808–24. Tisk.
  • Fontana, Cláudia, et al. "Dendrochronologie a podnebí v brazilském Atlantickém lese: Jaké druhy, kde a jak." Neotropická biologie a ochrana 13.4 (2018). Tisk.
  • Haneca, Kristof, Sjoerd van Daalen a Hans Beeckman. "Dřevo do zákopů: Nová perspektiva archeologického dřeva ze zákopů z první světové války ve Flanderských polích." Starověk 92.366 (2018): 1619–39. Tisk.
  • Manning, Katie, et al. "Chronologie kultury: Srovnávací hodnocení evropských neolitických datovacích přístupů." Starověk 88.342 (2014): 1065–80. Tisk.
  • Nakai, Wataru a kol. "Příklad přípravy tropických stromů bez prstenu pro měření 818O v izotopové dendrochronologii." Tropy 27.2 (2018): 49–58. Tisk.
  • Turkon, Paula, et al. "Aplikace dendrochronologie v severozápadním Mexiku." Latinskoamerická antika 29.1 (2018): 102–21. Tisk.
  • Wang, Shuzhi a Xiuhai Zhao. "Přehodnocení trasy Qinghai Silk Road pomocí dendrochronologie." Dendrochronologia 31.1 (2013): 34–40. Tisk.
instagram story viewer