Koku gredzenu datēšana (dendrokronoloģija): definīcija un pielietojumi
Dendrokronoloģija — koku gredzenu datēšana, kas kalibrē radioglekli, datē arheoloģiskos objektus un atklāj pagātnes klimata svārstības.
Dendrohronoloģija jeb koku gredzenu datēšana ir metode, kas izmanto koku augšanas gredzenu raksturu, lai noteiktu, kurā kalendārajā gadā katrs gredzens veidojies. Tā balstās uz to, ka daudzām koku sugām gredzenu platums, blīvums un citas īpašības mainās atkarībā no gada apstākļiem, un, salīdzinot gredzenu modeļus starp dzīviem kokiem, subfosilām stumbra daļām un arhitektūras kokmateriāliem, iespējams precīzi sasaistīt koku gredzenus ar konkrētiem gadiem.
Kā tas darbojas
Koks katru gadu pievieno vienu gredzenu — parasti ar gaišāku agregregedo (earlywood) un tumšāku latewood daļu. Gredzenu platumu ietekmē klimats (temperatūra, nokrišņi), augsnes apstākļi, slodze no insektiem vai uguns. Dendrohronologi salīdzina gredzenu sekvences no dažādiem paraugiem un meklē atkārtojošos modeļus un pointer gadus (izteikti šauri vai biezāki gredzeni), lai veiktu crossdating — šķērsdatēšanu. Šī procedūra ļauj sasaistīt "plaukstošu" (floating) gredzenu secību ar kalendāru, nodrošinot precīzu gada noteikšanu katram gredzenam.
Paraugu ņem bieži ar īpašu koka kodolurbēju (increment borer), kas ir mazinodarošs, vai no šķērsgriezumiem, ja iespējams. Papildus gredzenu platumam izmanto arī gredzenu blīvumu, koksnes ķīmisko sastāvu un stabilo izotopu analīzes (piem., oglekļa un skābekļa izotopi), lai iegūtu detalizētākus vides signālus.
Pamatlietojumi
Dendrohronoloģijai ir plašs pielietojumu spektrs. Galvenie izmantošanas virzieni ir šādi:
- radioglekļa datēšanā, kur to izmanto, lai kalibrētu radioglekļa vecumu.
- arheoloģijā, kur to izmanto, lai datētu senas ēkas utt.
- paleoekoloģijā, kur to izmanto, lai noteiktu dažus pagātnes klimata aspektus.
Radioglekļa datēšana: dendrokronoloģiskās hronoloģijas nodrošina precīzu kalendāru, kas ļauj kalibrēt radioglekļa (14C) mērījumus un izveidot starptautiskās kalibrācijas līknes (piem., IntCal). Tas uzlabo radiodatēšanas precizitāti un palīdz pārveidot radioglekļa vecumu uz kalendārajiem gadiem.
Arheoloģija: dendrokronoloģija ļauj datēt koka konstrukcijas, laivas, mēbeles un citus arheoloģiskos artefaktus ar gada precizitāti, ja saglabājusies skaidra gredzenu virkne. Tas palīdz noteikt būvniecības datumus, renovācijas posmus un izprast materiālu pārvietošanos un tirdzniecību.
Paleoekoloģija un klimatoloģija: gredzenu platums, blīvums un izotopiskais sastāvs sniedz informāciju par pagātnes temperatūras un nokrišņu svārstībām, sausuma periodiem, ugunsgrēku un insektu uzliesmojumu notikumiem. Dendrokronoloģiskie dati tiek izmantoti klimatisko modeļu pārbaudei un rekonstrukcijām, kas sniedz detaļas par klimata variācijām reģionālā līmenī.
Citas pielietošanas jomas
- Dendrogeomorfoloģija — datē plūdu, nogruvumu un krasta izmaiņas, izmantojot koku bojājumus vai apskalošanos.
- Forenziskā dendrohronoloģija — lietojama situācijās, kad nepieciešams noteikt ugunsgrēku vai meža iebrukumu laiku vai apstiprināt dokumentu un mākslas darbu autentiskumu.
- Kokmateriālu vēsture un konservācija — palīdz izvērtēt būvmateriālu vecumu un izcelsmi restaurācijas darbos.
Ierobežojumi un prasības
Dendrohronoloģijas pielietošanai nepieciešama suga, kas veido skaidrus gada gredzenus — tas ir parasts mērenajā joslā, bet tropu reģionos gredzeni var nebūt regulāri, un tādēļ metodes pielietojamība ir ierobežotāka. Arī koksnes atkārtota izmantošana (reused timber), zāģēšanas vai apstrādes pēdas, biotiski bojājumi un vietējie augšanas apstākļi var sarežģīt datēšanu. Precīzai datēšanai nepieciešama kvalitatīva salīdzinoša materiālu kolekcija (lokāla hronoloģija) un rūpīga šķērsdatēšanas analīze, lai izvairītos no kļūdām.
Maksimālā hronoloģija
Dažos pasaules reģionos sakārtotas dendrohronoloģiskās hronoloģijas ļauj datēt koksni vairākus tūkstošus gadu atpakaļ. Pašreizējais garākais pilnībā nostiprinātas hronoloģijas rādītājs ir nedaudz vairāk par 11 000 gadu no mūsdienām. Jēdziens pilnībā nostiprināta hronoloģija nozīmē, ka hronoloģija ir droši sasaistīta ar kalendāru un visi datējumi ir ar augstu pārliecību.
Nākotnes virzieni
Metode pilnveidojas, kombinējot tradicionālo gredzenu analīzi ar augstas izšķirtspējas attēlveidošanu, automatizētu gredzenu mērījumu programmatūru un izotopu analīzi. Tas paplašina dendrohronoloģijas spēju rekonstruēt pagātnes vidi un nodrošina jaunus pielietojumus daudzveidīgās zinātnes jomās.
Koka augšanas gredzeni. Katrs gredzens ir viens gads; ārējie gredzeni pie mizas ir visjaunākie.
Urbis dendrohronoloģijas paraugu ņemšanai un augšanas gredzenu skaitīšanai
Vēsture
Dendrohronoloģiju (vārds cēlies no grieķu δένδρον, dendron, "koka zars"; χρόνος, hronos, "laiks"; un -λογία, -logia) 20. gadsimta pirmajā pusē sākotnēji attīstīja astronoms A. E. Douglass, kurš Arizonas Universitātē izveidoja Koku gredzenu pētniecības laboratoriju. Douglass pētīja saules plankumu aktivitāti. Viņš paredzēja, ka Saules aktivitātes izmaiņas ietekmēs klimata modeļus uz Zemes. Klimatu varētu reģistrēt pēc koku gredzenu augšanas modeļiem.
Koku gredzenu fenomens un to saistība ar mitrajiem un sausajiem gadiem bija pamanīta jau pirms Duglasa. Vienā no Leonardo da Vinči piezīmju blociņiem ir īss pieraksts, un Čārlzs Bebidžs 1837. gadā nāca klajā ar to pašu ideju.
Kā tas darbojas
Daudziem kokiem mērenā klimata joslā katru gadu veidojas viens augšanas gredzens, un jaunākais no tiem atrodas blakus miza. Koku dzīves laikā katru gadu veidojas gredzenu raksts, kas atspoguļo klimatiskos apstākļus, kādos koks auga. Pietiekams mitrums un ilgs augšanas periods veido plašu gredzenu. Sausā gadā var veidoties ļoti šaurs gredzens.
Strīdaini slikti un labvēlīgi apstākļi, piemēram, vasaras sausums, var izraisīt vairāku gredzenu veidošanos konkrētā gadā. Šādas problēmas tiek risinātas, salīdzinot vienu pasaules daļu ar citu. Ozoliem un grīšļiem gredzenu iztrūkumi ir reti sastopami: vienīgais reģistrētais gadījums, kad ozoliem iztrūka gredzens, bija 1816. gadā, ko dēvē arī par gadu bez vasaras.
Kokiem no viena un tā paša reģiona ir tendence veidot vienādus gredzenu platuma modeļus noteiktā laika posmā. Šos modeļus var salīdzināt un salīdzināt ar koku, kas aug tajā pašā ģeogrāfiskajā zonā un līdzīgos klimatiskajos apstākļos. Sekojot dzīvu koku gredzenu modeļiem, var izveidot hronoloģiju gan veseliem reģioniem, gan pasaules apakšreģioniem. Tādējādi seno struktūru koksni var salīdzināt ar zināmajām hronoloģijām (metode, ko sauc par savstarpējo datēšanu) un precīzi noteikt koksnes vecumu.
Izmantojot citas metodes, koku gredzenu datējumus var pagarināt līdz 26 000 gadu pirms mūsu ēras. Šīs citas metodes izmanto jūras nogulumu slāņus un koraļļu augšanas gredzenus.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir dendrohronoloģija?
A: Dendrohronoloģija ir datēšanas metode, kurā izmanto koku augšanas gredzenu raksturu.
J: Kā dendrohronoloģiju izmanto radioglekļa datēšanā?
A: Dendrohronoloģiju izmanto radioglekļa datēšanā, lai kalibrētu radioglekļa vecumu.
J: Kādā jomā dendrohronoloģiju izmanto, lai datētu vecas ēkas?
A: Dendrohronoloģiju izmanto arheoloģijā, lai datētu senas ēkas.
J: Kādā jomā dendrohronoloģiju izmanto, lai noteiktu dažus pagātnes klimata aspektus?
A: Dendrohronoloģiju izmanto paleoekoloģijā, lai noteiktu dažus pagātnes klimata aspektus.
J: Cik senā pagātnē dažās pasaules daļās var datēt koksni?
A: Dažās pasaules daļās koksni var datēt vairākus tūkstošus vai pat vairākus tūkstošus gadu atpakaļ.
J: Kāds ir maksimālais pieļaujamais maksimums pilnībā nostiprinātām hronoloģijām?
A.: Maksimālais maksimums pilnībā nostiprinātām hronoloģijām ir nedaudz vairāk nekā 11 000 gadu no mūsdienām.
J: Ko nozīmē termins "pilnībā nostiprināta hronoloģija"?
A.: Termins "pilnībā nostiprināta hronoloģija" nozīmē, ka datumi ir pilnīgi droši.
Meklēt