Come gli anelli degli alberi seguono il passaggio del tempo

Dendrocronologia è il termine formale per la datazione ad anello, la scienza che usa il anelli di crescita degli alberi come una registrazione dettagliata dei cambiamenti climatici in una regione, nonché un modo per approssimare la data di costruzione di oggetti in legno di molti tipi.

Key Takeaways: Dendrocronologia

Come vanno le tecniche di datazione archeologica, la dendrocronologia è estremamente precisa: se gli anelli di crescita in un oggetto di legno sono preservati e può essere legato a una cronologia esistente, i ricercatori possono determinare l'anno civile preciso, e spesso la stagione, l'albero è stato abbattuto per esso.

A causa di quella precisione, la dendrocronologia viene utilizzata per calibraredatazione al radiocarbonio, dando alla scienza una misura delle condizioni atmosferiche note per far variare le date del radiocarbonio.

Date al radiocarbonio che sono state calibrato rispetto ai record dendrocronologici sono designati con abbreviazioni come cal BP, o anni calibrati prima del presente.

La datazione degli anelli degli alberi funziona perché un albero cresce di dimensioni, non solo in altezza ma guadagna circonferenza, in anelli misurabili ogni anno nel corso della sua vita. Gli anelli sono i cambium strato, un anello di cellule che si trova tra il legno e la corteccia e da cui provengono la nuova corteccia e le cellule di legno; ogni anno viene creato un nuovo cambium lasciando in atto il precedente. La misura in cui crescono le cellule del cambium in ogni anno, misurata in base alla larghezza di ciascun anello, dipende dalla temperatura e dall'umidità: quanto sono calde o fredde, secche o umide le stagioni di ogni anno.

Gli input ambientali nel Cambium sono principalmente le variazioni climatiche regionali, i cambiamenti di temperatura, l'aridità e la chimica del suolo, che insieme sono codificati come variazioni nella larghezza di un particolare anello, nella densità o struttura del legno e / o nella composizione chimica del pareti cellulari. Nella sua forma più semplice, durante gli anni asciutti le cellule del cambio sono più piccole e quindi lo strato è più sottile rispetto agli anni umidi.

Non tutti gli alberi possono essere misurati o utilizzati senza ulteriori tecniche analitiche: non tutti gli alberi hanno cambium che vengono creati ogni anno. Nelle regioni tropicali, ad esempio, gli anelli di crescita annuali non si formano sistematicamente, o gli anelli di crescita non sono legati agli anni o non ci sono anelli. I cambium sempreverdi sono comunemente irregolari e non si formano ogni anno. Gli alberi nelle regioni artiche, subartiche e alpine rispondono in modo diverso a seconda dell'età dell'albero è — gli alberi più vecchi hanno una riduzione dell'efficienza idrica che si traduce in una risposta ridotta alla temperatura i cambiamenti.

La datazione degli anelli degli alberi è stata una delle prime metodi di datazione assoluti sviluppato per l'archeologia, fu inventato dall'astronomo Andrew Ellicott Douglass e dall'archeologo Clark Wissler nei primi decenni del XX secolo.

Douglass era principalmente interessato alla storia delle variazioni climatiche esposte negli anelli degli alberi; fu Wissler a suggerire di usare la tecnica per identificare quando furono costruiti i pueblos di adobe del sud-ovest americano e il loro lavoro congiunto culminò nella ricerca presso Pueblo ancestrale città di Showlow, vicino alla moderna città di Showlow, in Arizona, nel 1929.

Archeologo Neil M. Judd ha il merito di aver convinto la National Geographic Society a fondare la First Beam Expedition, in cui sono state raccolte e registrate sezioni di tronchi di pueblos occupati, chiese di missione e rovine preistoriche del sud-ovest americano insieme a quelle di vivi Pino ponderosa alberi. Le larghezze degli anelli furono abbinate e datate in modo incrociato, e negli anni 1920, le cronologie furono costruite indietro di quasi 600 anni. La prima rovina legata a una data di calendario specifica fu Kawaikuh nell'area di Jeddito, costruita nel 15 ° secolo; il carbone di Kawaikuh è stato il primo carbone utilizzato negli (successivi) studi sul radiocarbonio.

Nel 1929, Showlow veniva scavato da Lyndon L. Hargrave e Emil W. Haurye la dendrocronologia condotta su Showlow ha organizzato la prima cronologia singola per il sud-ovest, che si estende per un periodo di oltre 1.200 anni. Il Laboratorio di ricerca sugli anelli degli alberi è stato fondato da Douglass all'Università dell'Arizona nel 1937 e continua ancora oggi a condurre ricerche.

Negli ultimi cento anni circa, sono state costruite sequenze di anelli di alberi per varie specie in tutto il mondo, con stringhe di date così lunghe come un Sequenza di 12.460 anni nell'Europa centrale completato su alberi di quercia dal laboratorio di Hohenheim e lungo 8.700 anni pino di bristlecone sequenza in California. Costruire una cronologia dei cambiamenti climatici in una regione oggi era prima semplicemente una questione di abbinamento di schemi di anelli di alberi sovrapposti in alberi più vecchi e più vecchi; ma tali sforzi non si basano più solo sulla larghezza degli anelli degli alberi.

Caratteristiche come la densità del legno, la composizione elementare (chiamata dendrochimica) del suo trucco, le caratteristiche anatomiche del legno e isotopi stabili catturati all'interno delle sue cellule sono stati utilizzati in combinazione con la tradizionale analisi della larghezza degli anelli degli alberi per studiare gli effetti dell'inquinamento atmosferico, l'assorbimento dell'ozono e i cambiamenti dell'acidità del suolo nel tempo.

Nel 2007, lo scienziato del legno tedesco Dieter Eckstein descrisse manufatti in legno e costruendo travi all'interno Città medievale di Lubecca, Germania, un eccellente esempio delle innumerevoli modalità di utilizzo della tecnica.

La storia medievale di Lubecca comprende diversi eventi pertinenti allo studio degli anelli e delle foreste di alberi, tra cui le leggi approvate tra la fine del 12 e l'inizio del 13 secolo stabilendo alcune regole di sostenibilità di base, due incendi devastanti nel 1251 e nel 1276 e un crollo della popolazione tra il 1340 e il 1430 circa a causa del Morte Nera.

• I boom edilizi di Lubecca sono caratterizzati dall'ampio uso di alberi più giovani, che segnalano una domanda che supera la capacità di recupero delle foreste; i busti, come dopo che la Morte Nera decimò la popolazione, sono indicati da un lungo periodo di non costruzione, seguito dall'uso di alberi molto vecchi.
• In alcune delle case più ricche, le travi utilizzate durante la costruzione furono abbattute in momenti diversi, alcune che si estendevano per più di un anno; la maggior parte delle altre case hanno le travi abbattute allo stesso tempo. Eckstein suggerisce che ciò è dovuto al fatto che il legno per la casa più ricca era stato ottenuto in un mercato del legname, dove gli alberi sarebbero stati tagliati e immagazzinati fino a quando non sarebbero stati venduti; mentre le costruzioni di case meno abbienti furono costruite appena in tempo.
• La prova del commercio di legname a lunga distanza è stata osservata nel legno importato per opere d'arte come la croce trionfale e lo schermo al Cattedrale di St. Jacobi. Ciò è stato identificato come costruito con legno appositamente spedito da 200-300 anni alberi delle foreste polacco-baltiche, probabilmente lungo rotte commerciali stabilite dai porti di Danzica, Riga o Konigsberg.

Cláudia Fontana e colleghi (2018) hanno documentato i progressi nel colmare una lacuna importante nella ricerca dendrocronologica in regioni tropicali e subtropicali, perché gli alberi in quei climi hanno schemi ad anello complessi o anelli ad albero visibili affatto. Questo è un problema perché, poiché i cambiamenti climatici globali sono in corso, dobbiamo capire i processi fisici, chimici e biologici che incidono sui livelli di carbonio terrestre sono sempre più numerosi importante. Le regioni tropicali e subtropicali del mondo, come la foresta atlantica brasiliana del Sud America, immagazzinano circa il 54% della biomassa totale del pianeta. I risultati migliori per la ricerca dendrocronologica standard sono sempreverdi Araucaria angustifolia (Pino paraná, pino brasiliano o candelabro), con una sequenza stabilita nella foresta pluviale tra il 1790-2009 d.C.); studi preliminari (Nakai et al. 2018) hanno dimostrato che ci sono segnali chimici che tracciano le precipitazioni e i cambiamenti di temperatura, che possono essere sfruttati per ottenere maggiori informazioni.

Uno studio del 2019 (Wistuba e colleghi) ha scoperto che gli anelli degli alberi possono anche avvisare di imminenti crolli di pendenza. Si scopre che gli alberi che sono inclinati dalla frana registrano eccentrici anelli di alberi ellittici. Le parti in discesa degli anelli crescono più larghe di quelle in salita, e negli studi condotti in Polonia, Malgorzata Wistuba e colleghi hanno scoperto che queste inclinazioni sono in evidenza tra i tre ei quindici anni prima del catastrofico crollo.

Era noto da tempo che tre tumuli di barche-tombe del periodo vichingo del IX secolo vicino a Oslo, in Norvegia (Gokstad, Oseberge Tune) era stato diviso in qualche punto nell'antichità. Gli intrusi hanno deturpato le navi, danneggiato la tomba, tirato fuori e disperso le ossa del defunto. Fortunatamente per noi, i saccheggiatori hanno lasciato dietro di sé gli strumenti che hanno usato per irrompere tra tumuli, picche di legno e barelle (piccole piattaforme con manico utilizzate per trasportare oggetti dalle tombe), che sono state analizzate utilizzando dendrocronologia. Legando i frammenti degli anelli degli alberi negli strumenti alle cronologie stabilite, Bill e Daly (2012) lo hanno scoperto tutti e tre i tumuli furono aperti e le tombe danneggiate durante il X secolo, probabilmente come parte di Harald BluetoothLa campagna di conversione degli scandinavi al cristianesimo.

Wang e Zhao hanno usato la dendrocronologia per guardare le date di uno dei Percorsi della via della seta utilizzato durante il periodo Qin-Han chiamato la Via del Qinghai. Per risolvere prove contrastanti su quando il percorso fu abbandonato, Wang e Zhao guardarono resti di legno dalle tombe lungo il percorso. Alcune fonti storiche avevano riferito che la via del Qinghai fu abbandonata dal VI secolo d.C.: l'analisi dendrocronologica di 14 tombe lungo il percorso ha identificato un uso continuo fino alla fine VIII secolo. Uno studio di Kristof Haneca e colleghi (2018) ha descritto le prove per l'importazione di legname americano in costruire e mantenere la lunga linea difensiva di 440 mi (700 km) di trincee della prima guerra mondiale lungo la parte occidentale davanti.

• Bill, Jan e Aoife Daly. "Il saccheggio delle tombe navali da Oseberg e Gokstad: un esempio di potere politico?" antichità 86.333 (2012): 808–24. Stampa.
• Fontana, Cláudia, et al. "Dendrocronologia e clima nella foresta atlantica brasiliana: quali specie, dove e come." Biologia e conservazione neotropicali 13.4 (2018). Stampa.
• Haneca, Kristof, Sjoerd van Daalen e Hans Beeckman. "Legname per le trincee: una nuova prospettiva sul legno archeologico delle trincee della prima guerra mondiale nei campi delle Fiandre." antichità 92.366 (2018): 1619–39. Stampa.
• Manning, Katie, et al. "La cronologia della cultura: una valutazione comparativa degli approcci europei di incontri neolitici." antichità 88.342 (2014): 1065–80. Stampa.
• Nakai, Wataru, et al. "Preparazione del campione di alberi tropicali senza anello per la misurazione δ18O nella dendrocronologia isotopica." Tropici 27.2 (2018): 49–58. Stampa.
• Turkon, Paula, et al. "Applicazioni di Dendrocronologia nel Messico nordoccidentale." Antichità latinoamericana 29.1 (2018): 102–21. Stampa.
• Wang, Shuzhi e Xiuhai Zhao. "Rivalutazione della rotta del Qinghai sulla via della seta usando la dendrocronologia." Dendrochronologia 31.1 (2013): 34–40. Stampa.