Dendrokronologi

Dendrokronologi (från annan grekisk δένδρον  - träd , χρόνος  - tid , λόγος  - ord, lära ) är en vetenskaplig disciplin om metoder för datering av händelser, naturfenomen, arkeologiska fynd, urskogsobjekt baserade på forntidsstudier av skog.

Det används för att datera träföremål och fragment av trädstammar (till exempel i byggnader), såväl som i biologi  - när man studerar biologiska förändringar under de senaste årtusendena.

Det finns en riktning inom dendrokronologi -dendroklimatologi , som studerar sammansättningsmönstren för årliga lager av trädslag för att fastställa klimatet i tidigare geologiska epoker . Miyakis händelser låter dig peka ut vissa delar av ett träd exakt i tiden [1] .

Forskningsmål

Huvudmålen för dendrokronologiska och dendroklimatiska forskningen är:

Träd som växer i klimatzoner med ett säsongsbetonat klimat växer olika på sommaren och vintern: den huvudsakliga tillväxten sker på sommaren, medan tillväxten avtar kraftigt på vintern. Skillnaden i förhållanden leder till det faktum att trä som växer på vintern och sommaren skiljer sig åt i sina egenskaper, inklusive densitet och färg. Visuellt manifesteras detta i det faktum att trädstammen på tvärsnittet har en tydligt synlig struktur i form av en uppsättning koncentriska ringar. Varje ring motsvarar ett år av trädets liv ("vinter"-lagret är tunnare och separerar visuellt enkelt en "sommar"-ring från en annan). En välkänd metod är att bestämma ett sågat träds ålder genom att räkna antalet växtringar på snittet.

I dendroklimatiska studier analyseras oftast trädens tillväxt, vilket kännetecknas av årsringens bredd [3] . Beroende på de många faktorer som inverkade på sommaren (säsongens längd, temperatur, nederbörd , etc.), är bredden på årsringar under olika år av ett träds liv olika, medan bredden på årsringar som växer under samma år i träd av samma art, som växer i samma område, är ungefär densamma. Skillnader i ringarnas bredd under olika år är ganska betydande. Om för träd som växte i samma område samtidigt ritas grafer över förändringen i årsringarnas bredd över åren, så kommer dessa grafer att vara tillräckligt nära, och för träd som växer vid olika tidpunkter kommer de inte att sammanfalla (på grund av slumpmässigheten i verkan av klimatfaktorer är den exakta matchningen av sekvensen ringarnas bredd under tillräckligt långa perioder extremt osannolik).

Jämförelse av sekvensen av växtringar bevarade i ett träföremål och prover vars datering är känd gör det möjligt att välja ett prov med en matchande uppsättning årsringar och på så sätt avgöra under vilken period trädet som föremålet tillverkades av klipptes ner. En sådan jämförelse är i själva verket dendrokronologisk datering .

Vid behov kan andra egenskaper hos årsringarnas struktur användas, till exempel:

Av särskilt intresse är skador på den normala anatomiska strukturen hos tillväxtringarna hos levande och halvfossila träd:

En typisk frostring består av tre zoner: en zon med deformerade (böjda) trakeider, ett lager av amorft ämne som består av förstörda celler och sedan en zon av trakeider som är onormala i form och storlek. Ibland ser det bara ut som en förändring i riktningen för den radiella tillväxten av en eller flera rader av trakeider, med allvarligare skador, de följs av rader av skadade (krympliga) celler och sedan rader av återhämtande trakeider med en ändrad tillväxtriktning .

En falsk ring (trädensitetsfluktuation) är ett skikt av mörkare celler inom årsringen, som skiljer sig från närliggande skikt i form och storlek på cellerna, samt i tjockleken på cellväggen.

Ljusringen innehåller sena träceller med tunnare väggar jämfört med normala celler.

Den nedfällbara ringen är frånvaron av trätillväxt på den uppmätta kapningen under något år [4] .

Typer av trädringkronologier

Nej. Typer av trädringkronologier Objekt för observation
ett. Individuell kronologi (med en radie) Separat stam, gren eller rot
2. Första ordningens individuella medelkronologi (över två eller fler radier) Separat stam, gren eller rot
3. Individuell genomsnittlig kronologi av andra ordningen (för två eller flera stammar, grenar, rötter) Samlingen av stammar, grenar eller rötter av ett en- eller flerstammigt träd
fyra. Generaliserad första ordningens kronologi En uppsättning träd av samma art som växer inom en plats (eller tilldelning) som är homogen när det gäller habitatförhållanden
5. Generaliserad kronologi av andra ordningen En uppsättning träd av samma art som växer i samma typ av habitatförhållanden, men i olika områden, separerade från varandra med högst 10 km
6. Generaliserad första ordningens kronologi En uppsättning träd av samma art som växer under samma typ av livsmiljöförhållanden, men i olika områden, mer än 10 km från varandra
7. Andra ordningens generaliserade kronologi En samling träd av samma art som växer under olika typer av habitatförhållanden
åtta. Generaliserad kronologi av tredje ordningen En uppsättning träd av närbesläktade och ekologiskt likartade arter som växer både i samma och under olika typer av livsmiljöförhållanden [5] .

Konstruktion av trädringkronologier

I processen att konstruera trädringkronologier, i sekvens:

  1. ringar är preliminärt daterade och märkta.
  2. ringarna är äntligen daterade.
  3. trädringkronologier utökas [6] .

Preliminär datering och märkning av ringar utförs för varje enskilt trädhuggning. När den utförs är endast synliga ringar daterade och beaktas. Under denna operation är fel i datering möjliga på grund av förekomsten av nedfallna och falska ringar i träproverna [7] .

I den slutliga dateringen av ringarna, den sk. korsdateringsmetoden är en jämförelse av olika träds ringmönster och sökandet efter exakta platser där en överensstämmelse har hittats i arten av variationen hos de radiella tillväxtindikatorerna mellan proverna i fråga. Metoden gör det möjligt att upptäcka en synkroniseringsöverträdelse inom individuella tidsintervall och därigenom identifiera den exakta positionen för utfallna, falska, saknade och extra ringar i enskilda trädsektioner. Kräver ett tillräckligt antal olika prover från platsen. Resultatet av den slutliga dateringen av ringarna är trädringkronologin för de levande träden på platsen [8] .

De viktigaste förutsättningarna för att förlänga kronologin utöver åldern för de äldsta levande träden är förekomsten av minst 5-7 prover för varje år och förekomsten av en överlappning mellan de jämförda kronologierna på minst 50-70 år. Vid det första skedet av arbetet, sk. flytande kronologier som varar 300-500 år, som var och en representeras av ett visst antal individuella kronologier som är daterade i förhållande till varandra, men inte bundna till en kalenderskala. I slutskedet av arbetet utökas både absoluta och flytande kronologier, deras koppling till varandra och konstruktionen av en lång absolut kronologi [9] .

Hittills har flera långsiktiga absoluta kontinuerliga trädringkronologier byggts:

Problem med dendrokronologi

Den fullständiga informationen i årsträdsringens egenskaper kan inte extraheras korrekt på grundval av de matematiska och statistiska metoder som finns inom dendroklimatologi och dendrokronologi [11] .

Trots olika statistiska tillvägagångssätt för modellering, kan tillväxtmönster för vedartade växter vid tidsintervall utanför kalibreringsperioden inte modelleras lika bra som vid kalibreringsintervallen [12] .

Divergens av ökning och förlopp av sommartemperaturer

Rumslig analys av långa trädringkronologier på norra halvklotets mellersta och höga breddgrader avslöjade avvikelser i förloppet av temperaturökning och verklig ökning av vedartade växter efter 1960-talet för vissa regioner där temperaturen är den huvudsakliga faktorn som begränsar tillväxten. Denna diskrepans i litteraturen kallas "problemet med divergens (divergens)" av tillväxten av vedartade växter och förloppet av sommartemperaturer. Att förstå detta problem och lösa det är extremt viktigt för att konstruera adekvata statistiska modeller för rekonstruktion av klimatvariabler från dendrokronologiska data. Faktum är att detta problem ställer tvivel om verkligheten av temperaturuppskattningar i det förflutna (temperaturrekonstruktioner) baserade på dendrokronologiska data baserade på de avslöjade korrelationssambanden i nuet [13] .

En möjlig orsak till förekomsten av divergens kan vara den temperaturberoende torkstressen hos vedartade växter, som är särskilt uttalad för snabbt växande träd [14] .

En annan hypotes för förekomsten av divergensproblemet är en minskning av tillväxten av vedartade växter när temperaturen når en fysiologisk tröskel som begränsar tillväxten [14] .

Ett samband hittades också mellan en minskning av känsligheten hos vedartade växter och en positiv trend i vinternederbörd [14] .

I vissa fall kan problemet med divergens uppstå på grund av ett systematiskt fel när det gäller att approximera ålderstrenderna för "unga" och "gamla" träd med samma kurva, vilket uppstår när man använder vissa standardiseringsmetoder [11] .

Problem med standardisering

Trädringskronologier har trots ett antal goda egenskaper icke-stationaritet , vilket är resultatet av inverkan av ett stort antal faktorer av slumpmässig karaktär på årsringens bredd [15] .

För att bli av med dessa störningar i dendrokronologi används ett standardiseringsförfarande, som består av:

  1. avlägsnande av trender av icke-klimatisk natur;
  2. indexering av den ursprungliga individuella serien;
  3. i genomsnitt [15] .

De flesta metoder för att bedöma trender av icke-klimatisk natur kan förvränga indexvärdena för dendrokronologiska serier [16] .

Ett otvetydigt svar på frågan "Vilken metod för standardisering av dendrokronologiska serier är mest att föredra?" finns inte [17] .

Nackdelar med dendrokronologiska metoder

Förutom en rad uppenbara fördelar har dendrokronologiska metoder också nackdelar. Särskilt:

Exempel på valproblem

Beroende på syftet och målen med studien krävs ett noggrant urval av område, typ av livsmiljöförhållanden, skogsbestånd, typ av vedartad växt och modellträd, vars trädringkronologier innehåller den information som är nödvändig för forskaren.

Om träprover samlas in utan att ta hänsyn till dessa förhållanden, kommer användningen av inte ens de mest sofistikerade metoderna för att analysera det insamlade materialet att leda till de förväntade resultaten [19] .

Andra framsteg inom dendrokronologi

Mer subtila beroenden avslöjas också, till exempel:

Användning

Den dendrokronologiska metoden är lämplig för att datera trädstammar och deras fragment, samt träprodukter, om de har behållit ett tillräckligt stort antal växtringar från originalmaterialet. Själva dateringsmetoden är i grunden ganska enkel: för ett daterat objekt ritas en graf över tjocklekar enligt de lager som har bevarats i den, denna graf jämförs med den dendrokronologiska skalan för motsvarande trädslag från området där objektet kommer från, och om skalan innehåller en jämförbar sekvens av årsringtjocklekar dras slutsatsen att föremålet som studeras tillverkades under den tidsperiod som motsvarar detta sammanträffande. Med ett tillräckligt stort antal årsringar bevarade i föremålet kan sammanträffandet vara det enda; i mer komplexa fall kan det finnas flera matchningar och då används andra metoder för att tydliggöra dateringen.

Kunskap om de tekniska processerna för beredning av träpaneler och dendrokronologisk analys gör det möjligt att datera målningar av tyska och holländska konstnärer från 1400-1500-talen: Kuniholm visade att porträttet av Durer- flickan som förvaras i Louvren , vanligtvis daterat runt 1520 , skapades knappast före 1523 [24] . Dessutom kan versionen av Miraflores-triptyken som tillskrivs Rogier van der Weyden , från samlingen av Metropolitan Museum of Art , inte ha skapats tidigare än 1492 , det vill säga tjugoåtta år efter konstnärens död [25] .

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Fanns det inga forntida civilisationer? Vasilij Novikov. Forskare mot myter 11-6 . Hämtad 19 januari 2021. Tid från ursprung: 15:15.
  2. ↑ ShTP, 2015 , sid. 9.
  3. ↑ 1 2 ShTP, 2015 , sid. tio.
  4. ↑ R. M. Khantemirov, L. A. Gorlanova, A. Yu. Surkov, S. G. Shiyatov EXTREMA KLIMATISKA HÄNDELSER I YAMAL UNDER DE SENASTE 4100 ÅREN ENLIGT DENDROKRONOLOGISKA DATA i: Izvestiya RAS. SERIES GEOGRAPHICAL, 2011, nr 2, sid. 89-102; s.90-91 http://elibrary.ru/item.asp?id=16523217
  5. ↑ Shiyatov, 2000 , sid. 16-17.
  6. ↑ Shiyatov, 2000 , sid. 41-48.
  7. ↑ Shiyatov, 2000 , sid. 41.
  8. ↑ Shiyatov, 2000 , sid. 42-46.
  9. ↑ Shiyatov, 2000 , sid. 48.
  10. ↑ Shiyatov, 2000 , sid. femtio.
  11. ↑ 1 2 ShTP, 2015 , sid. 13.
  12. ↑ ShTP, 2015 , sid. 65.
  13. ↑ ShTP, 2015 , sid. 11-12.
  14. ↑ 1 2 3 ShTP, 2015 , sid. 12.
  15. ↑ 1 2 ShTP, 2015 , sid. 22.
  16. ↑ ShTP, 2015 , sid. 25.
  17. ↑ ShTP, 2015 , sid. 29.
  18. ↑ Shiyatov, 2000 , sid. 21.
  19. ↑ Shiyatov, 2000 , sid. 25.
  20. ↑ ShTP, 2015 , sid. 193.
  21. ↑ ShTP, 2016 , sid. 98.
  22. ↑ ShTP, 2016 , sid. 108.
  23. ↑ ShTP, 2016 , sid. 77.
  24. ↑ Peter Ian Kuniholm "Dendrochronology (Tree-Ring Dating) of Panel Paintings" . Hämtad 1 juni 2010. Arkiverad från originalet 9 maj 2007.
  25. ↑ Bernhard Ridderbos, Henk van Veen, Anne van Buren, Henk Th. van veen. Tidiga nederländska målningar: återupptäckt, mottagning och forskning . - Amsterdam: Amsterdam University Press, 2005. - s  . 298 . — 481 sid. — ISBN 9789053566145 .

Litteratur

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger