Kuidas puu rõngad jälgivad aja möödumist

Dendrokronoloogia on puurõngastega tutvumise ametlik termin, teadus, mis kasutab puude kasvurõngad piirkonna kliimamuutuste üksikasjaliku ülestähendusena, samuti paljude tüüpi puitobjektide ehitamise kuupäeva ligikaudse viisina.

Peamised võtmed: Dendrokronoloogia

Arheoloogiliste tutvustamistehnikate kasutamisel on dendrokronoloogia äärmiselt täpne: kui puust esemes olevad kasvurõngad säilivad ja saab siduda olemasoleva kronoloogiaga, teadlased saavad määrata täpse kalendriaasta - ja sageli aastaaja - puu raiuti selleks, et seda.

Selle täpsuse tõttu kasutatakse kalibreerimiseks dendrokronoloogiatraadiosüsiniku tutvumine, andes teadusele mõõt atmosfääritingimuste kohta, mis teadaolevalt põhjustavad radiosüsiniku kuupäevade varieerumist.

Radiosüsiniku kuupäevad, mis on olnud kalibreeritud võrreldes dendrokronoloogiliste kirjetega tähistatakse lühenditega nagu cal BP või kalibreeritakse aastaid enne käesolevat.

Puurõngastega tutvumine toimib seetõttu, et puu kasvab igal aastal oma elu jooksul mõõdetavates rõngastes mitte ainult kõrguseks, vaid ka ümbermõõduks. Rõngad on kambium kiht - raku ring, mis asetseb puidu ja koore vahel ning millest pärinevad uued puukoor ja puidurakud; igal aastal luuakse uus kambium, jättes eelmise paigale. Kui palju kambiumirakud igal aastal kasvavad, mõõdetuna iga rõnga laiusena, sõltub temperatuurist ja niiskusest - kui soojad või jahedad, kuivad või märjad olid aastaajad.

Keskkonna sisend Cambiumi on peamiselt piirkondlikud kliimamuutused, temperatuuri muutused, kuivus ja pinnase keemiline mõju, mis koos kodeeritakse konkreetse rõnga laiuse, puidu tiheduse või struktuuri ja / või toote keemilise koostise variatsioonina raku seinad. Kõige elementaarsemalt on kuivatel aastatel kambiumi rakud väiksemad ja seega on kiht õhem kui niisketel aastatel.

Kõiki puid ei saa mõõta ega kasutada ilma täiendavate analüütiliste võteteta: kõigil puudel pole igal aastal loodavaid kambiume. Näiteks troopilistes piirkondades ei moodustu süstemaatiliselt iga-aastaseid kasvurõngaid või kasvurõngaid ei seota aastatega või pole neid üldse. Evergreeni cambiumid on tavaliselt ebaregulaarsed ega moodustu igal aastal. Arktilise, subarktilise ja Alpi piirkonna puud reageerivad erinevalt, sõltuvalt sellest, kui vana puu on on - vanematel puudel on vähenenud veetõhusus, mille tulemuseks on vähenenud reageerimine temperatuurile muutused.

Puurõngastega tutvumine oli üks esimesi absoluutsed tutvumismeetodid töötati välja arheoloogia jaoks ja selle leiutasid 20. sajandi esimestel kümnenditel astronoom Andrew Ellicott Douglass ja arheoloog Clark Wissler.

Douglassi huvitas peamiselt puurõngastes eksponeeritud kliimamuutuste ajalugu; see oli Wissler, kes soovitas kasutada seda tehnikat, et teha kindlaks, millal ameerika edelaosa Adobe pueblosid ehitati, ja nende ühine töö kulmineerus uurimistööga Esivanemate Pueblo Showlowi linn Arizona tänapäevase Showlowi linna lähedal 1929. aastal.

Arheoloog Neil M. Juddile on tunnustatud National Geographic Society veenmist Esimene kiirteekspeditsioon, mille käigus koguti ja registreeriti ameerika edelaosast pärit okupeeritud puebloste misjonikirikute ja eelajalooliste varemete palksektsioonid koos elavatega ponderosa mänd puud. Rõnga laiused sobitati ja ristküpsetati ning 1920. aastateks ehitati kronoloogiad tagasi ligi 600 aastat tagasi. Esimene konkreetse kalendritähtpäevaga seotud vare oli Kawaikuh Jeddito piirkonnas, ehitatud 15. sajandil; Kawaikuhi süsi oli esimene (hilisemates) radiosüsiniku uuringutes kasutatud süsi.

1929. aastal kaevandas Showlow Lyndon L. Hargrave ja Emil W. Haury, ja Showlowil läbi viidud dendrokronoloogiaga saavutati esimene edelaosa üksik kronoloogia, mis hõlmas üle 1200 aasta. Puurõngaste uuringute labor asutas Douglass Arizona ülikoolis 1937. aastal ja tegeleb sellega ka tänapäeval.

Umbes viimase saja aasta jooksul on puude rõngasjärjestused erinevatele liikidele üle kogu maailma ehitatud nii pikkade dateeringutega nagu 12 460-aastane jada Kesk-Euroopas tammepuude osas Hohenheimi labori poolt valminud ja 8700 aastat pikk harjaselg-mänd jada Californias. Piirkonna kliimamuutuste kronoloogia koostamine seisnes esmalt lihtsalt vanemate ja vanemate puude kattuvate rõngaskujunduste sobitamises; kuid sellised jõupingutused ei põhine enam ainult puurõnga laiustel.

Sellised omadused nagu puidu tihedus, meigi elementaarne koostis (nn dendrokeemia), puidu anatoomilised omadused ja stabiilsed isotoobid Selle rakkudesse jäädvustatud materjali on kasutatud koos traditsioonilise puurõnga laiuseanalüüsiga õhusaaste mõju, osooni omastamise ja mulla happesuse muutuste uurimiseks aja jooksul.

2007. aastal kirjeldas saksa puiduteadlane Dieter Eckstein puust esemeid ja sarikaid Keskaegne linn Lübeck, Saksamaa, suurepärane näide arvukatest viisidest, kuidas tehnikat saab kasutada.

Lübecki keskaegne ajalugu hõlmab mitmeid sündmusi, mis on puurõngaste ja metsade uurimisel olulised, sealhulgas 12. lõpus ja 13. alguses vastu võetud seadused. sajand, millega kehtestati mõned jätkusuutlikkuse põhireeglid, kaks laastavat tulekahju aastatel 1251 ja 1276 ning elanikkonna krahh umbes 1340–1430, Must surm.

• Lübecki ehitusbuume iseloomustab nooremate puude laialdane kasutamine, mis näitab, et metsade taastumisvõime peaks olema suurem; Rinnahoidjaid, nagu näiteks pärast Musta surma elanikkonna hävitamist, tähistatakse pika ehitustöödeta perioodiga, millele järgneb väga vanade puude kasutamine.
• Mõnes jõukamas majas raiuti ehituse ajal kasutatud sarikad erinevatel aegadel, mõnes kattes rohkem kui aasta; Enamikul teistest majadest on sarikad samal ajal raiutud. Eckstein soovitab seda põhjusel, et jõukama maja jaoks saadi puitu puiduturult, kus puid oleks lõigatud ja ladustatud, kuni neid oleks olnud võimalik müüa; samal ajal kui vähem heal järjel olevad majakonstruktsioonid ehitati just õigel ajal.
• Tõendeid pikamaa puidukaubanduse kohta võib näha selliste kunstiteoste jaoks imporditud puidul nagu võidurist ja ekraan Püha Jacobi katedraal. See leiti olevat valmistatud puidust, mis oli spetsiaalselt kohale toodud 200-300-aastaselt puud Poola-Baltikumi metsadest, tõenäoliselt mööda väljakujunenud kaubateid Gdanski, Riia või Konigsbergi sadamatest.

Cláudia Fontana ja tema kolleegid (2018) dokumenteerisid edusamme dendrokronoloogiliste uuringute suure lünga täitmisel troopilisi ja subtroopilisi piirkondi, kuna nendes kliimates olevatel puudel on kas keerukad rõngamustrid või puuduvad nähtavad puurõngad üleüldse. See on probleem, kuna kuna ülemaailmsed kliimamuutused on käimas, peame mõistma seda Maapealse süsiniku taset mõjutavad füüsikalised, keemilised ja bioloogilised protsessid toimuvad üha enam oluline. Maailma troopilised ja subtroopilised piirkonnad, näiteks Lõuna-Ameerika Brasiilia Atlandi ookeani mets, ladustavad umbes 54% kogu planeedi biomassist. Parimate tulemuste saamiseks standardse dendrokronoloogilise uuringu puhul on igihaljas Araucaria angustifolia (Paraná mänd, Brasiilia mänd või kandelinapuu), mille järjestus on vihmametsas vahemikus 1790–2009 CE); eeluuringud (Nakai et al. 2018) on näidanud, et on olemas keemilisi signaale, mis jälitavad sademeid ja temperatuurimuutusi, mida võib täiendava teabe saamiseks kasutada.

2019. aasta uuringus (Wistuba ja kolleegid) leiti, et ka puurõngad võivad hoiatada eelseisva kallaku varisemise eest. Selgub, et maalihkega kallutatud puud registreerivad ekstsentrilisi elliptilisi puurõngaid. Rõngade langusosad kasvavad ülespoole tõusvatest laiemaks ja Poolas, Malgorzata osariigis läbi viidud uuringutes Wistuba ja tema kolleegid leidsid, et need kallutused on tõendatud kolm kuni viisteist aastat enne katastroofi kokkuvarisemine.

Juba ammu oli teada, et kolm 9. sajandi viikingiaegset paadimäge Norras Oslo lähedal (Gokstad, Oseberg, ja Tune) olid antiikajal mingil hetkel sisse murtud. Kinnipeetavad lammutasid laevu, kahjustasid hauakaupa ning tõmbasid surnu luud välja ja laiali. Meie õnneks jätsid rüüstajad maha tööriistad, mida nad kasutasid küngastesse, puust labidasse ja kanderaamid (esemete hauakambritest välja viimiseks kasutatavad väikesed käsikäeplatvormid), mida analüüsiti kasutades dendrokronoloogia. Puusõrmuste fragmentide sidumisel kindlaksmääratud kronoloogiate tööriistadega avastasid Bill ja Daly (2012), et kõik kolm küngast avati ja hauakaubad said kahjustada 10. sajandil, tõenäoliselt osana Rumeeniast Harald Bluetoothkampaania skandinaavlaste ristiusku muutmiseks.

Wang ja Zhao kasutasid dendrokronoloogiat, et vaadata ühe Siiditee teed kasutati Qin-Hani perioodil nimega Qinghai marsruut. Marsruudi mahajätmise kohta tekkinud vastuoluliste tõendite lahendamiseks vaatasid Wang ja Zhao puidujääke marsruudi haudadest. Mõned ajaloolised allikad teatasid, et 6. sajandil pKr loobuti Qinghai marsruudist: marsruudil olnud 14 hauaplatsi dendrokronoloogiline analüüs tuvastas jätkuva kasutamise läbi hilise 8. sajand. Kristof Haneca ja tema kolleegide (2018) uuringus kirjeldati tõendeid ameerika puidu impordi kohta ehitada ja hooldada läänesuunalist Esimese maailmasõja kraavi 440 mi (700 km) pikkust kaitseliini ees.

• Bill, Jan ja Aoife Daly. "Osebergi ja Gokstadi laevahaudade rüüstamine: näide võimupoliitikast?" Antiik 86.333 (2012): 808–24. Prindi.
• Fontana, Cláudia jt. "Dendrokronoloogia ja kliima Brasiilia Atlandi ookeani metsas: millised liigid, kus ja kuidas." Neotroopiline bioloogia ja looduskaitse 13.4 (2018). Prindi.
• Haneca, Kristof, Sjoerd van Daalen ja Hans Beeckman. "Kaevikute puit: uus väljavaade arheoloogilisele puidule Esimese maailmasõja kraavidest Flandria põldudel." Antiik 92.366 (2018): 1619–39. Prindi.
• Manning, Katie jt. "Kultuuri kronoloogia: võrdlev hinnang Euroopa neoliitikumitega tutvumise lähenemistele." Antiik 88.342 (2014): 1065–80. Prindi.
• Nakai, Wataru jt. "Ringideta troopiliste puude proovide ettevalmistamine δ18O mõõtmiseks isotoopide dendrokronoloogias." Troopikad 27.2 (2018): 49–58. Prindi.
• Turkon, Paula jt. "Dendrokronoloogia rakendused Mehhiko loodeosas." Ladina-Ameerika antiikaeg 29.1 (2018): 102–21. Prindi.
• Wang, Shuzhi ja Xiuhai Zhao. "Siiditee Qinghai marsruudi ümberhindamine dendrokronoloogia abil." Dendrokronoloogia 31.1 (2013): 34–40. Prindi.