Wie Baumringe den Lauf der Zeit verfolgen

Dendrochronologie ist der formale Begriff für Baumringdatierung, die Wissenschaft, die das verwendet Wachstumsringe von Bäumen als detaillierte Aufzeichnung des Klimawandels in einer Region sowie als Möglichkeit, das Baudatum für Holzgegenstände vieler Arten zu approximieren.

Wichtige Erkenntnisse: Dendrochronologie

In Bezug auf archäologische Datierungstechniken ist die Dendrochronologie äußerst präzise: Wenn die Wachstumsringe in einem Holzobjekt erhalten bleiben und kann in eine bestehende Chronologie eingebunden werden, Forscher können das genaue Kalenderjahr - und oft die Jahreszeit - bestimmen, für die der Baum gefällt wurde es.

Aufgrund dieser Präzision wird zur Kalibrierung die Dendrochronologie verwendetRadiokohlenstoffdatierung, indem die Wissenschaft ein Maß für die atmosphärischen Bedingungen erhält, von denen bekannt ist, dass sie dazu führen, dass Radiokarbondaten variieren.

Radiokarbondaten, die gewesen sind kalibriert im Vergleich zu dendrochronologischen Aufzeichnungen werden sie durch Abkürzungen wie cal BP oder kalibrierte Jahre vor der Gegenwart bezeichnet.

Die Baumringdatierung funktioniert, weil ein Baum jedes Jahr in seinem Leben in messbaren Ringen größer wird - nicht nur in der Höhe, sondern auch im Umfang. Die Ringe sind die Kambium Schicht, ein Zellring, der zwischen Holz und Rinde liegt und aus dem neue Rinde und Holzzellen stammen; Jedes Jahr wird ein neues Kambium erstellt, wobei das vorherige an Ort und Stelle bleibt. Wie groß die Zellen des Kambiums in jedem Jahr wachsen, gemessen als Breite jedes Rings, hängt von der Temperatur und der Feuchtigkeit ab - wie warm oder kalt, trocken oder nass die Jahreszeiten jedes Jahres waren.

Umwelteinflüsse in das Kambium sind in erster Linie regionale klimatische Schwankungen, Änderungen der Temperatur, Trockenheit und der Bodenchemie zusammen werden als Variationen in der Breite eines bestimmten Rings, in der Holzdichte oder -struktur und / oder in der chemischen Zusammensetzung des Rings codiert Zellwände. Im Grunde genommen sind die Zellen des Kambiums in trockenen Jahren kleiner und daher ist die Schicht dünner als in feuchten Jahren.

Nicht alle Bäume können ohne zusätzliche Analysetechniken gemessen oder verwendet werden: Nicht alle Bäume haben Kambien, die jährlich erstellt werden. In tropischen Regionen beispielsweise werden jährliche Wachstumsringe nicht systematisch gebildet, oder Wachstumsringe sind nicht an Jahre gebunden, oder es gibt überhaupt keine Ringe. Immergrüne Kambien sind häufig unregelmäßig und werden nicht jährlich gebildet. Bäume in arktischen, subarktischen und alpinen Regionen reagieren je nach Alter des Baumes unterschiedlich ist - ältere Bäume haben eine verringerte Wassereffizienz, was zu einer verringerten Reaktion auf die Temperatur führt Änderungen.

Baumringdatierung war eine der ersten absolute Datierungsmethoden Es wurde für die Archäologie entwickelt und in den ersten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts vom Astronomen Andrew Ellicott Douglass und dem Archäologen Clark Wissler erfunden.

Douglass interessierte sich hauptsächlich für die Geschichte der klimatischen Schwankungen in Baumringen; es war Wissler, der vorschlug, mit dieser Technik zu identifizieren, wann Adobe Pueblos des amerikanischen Südwestens gebaut wurden, und ihre gemeinsame Arbeit gipfelte in der Forschung am Ahnen Pueblo Stadt Showlow, in der Nähe der modernen Stadt Showlow, Arizona, im Jahr 1929.

Der Archäologe Neil M. Judd wird zugeschrieben, die National Geographic Society davon überzeugt zu haben, die Erste Strahlenexpedition, in denen Holzschnitte von besetzten Pueblos, Missionskirchen und prähistorischen Ruinen aus dem amerikanischen Südwesten gesammelt und neben denen von Lebenden aufgezeichnet wurden ponderosa Kiefer Bäume. Die Ringbreiten wurden angepasst und überkreuzt, und in den 1920er Jahren wurden Chronologien fast 600 Jahre zurückgebaut. Die erste Ruine, die an ein bestimmtes Kalenderdatum gebunden war, war Kawaikuh im Gebiet Jeddito, das im 15. Jahrhundert erbaut wurde. Holzkohle aus Kawaikuh war die erste Holzkohle, die in (späteren) Radiokohlenstoffstudien verwendet wurde.

Im Jahr 1929 wurde Showlow von Lyndon L. ausgegraben. Hargrave und Emil W. HauryDie auf Showlow durchgeführte Dendrochronologie führte zu der ersten einzelnen Chronologie für den Südwesten, die sich über einen Zeitraum von über 1.200 Jahren erstreckte. Das Labor für Baumringforschung wurde 1937 von Douglass an der Universität von Arizona gegründet und forscht noch heute.

In den letzten hundert Jahren wurden Baumringsequenzen für verschiedene Arten auf der ganzen Welt mit so langen Datumsketten wie a gebaut 12.460-Jahres-Sequenz in Mitteleuropa vom Hohenheim Laboratory auf Eichen fertiggestellt und 8.700 Jahre lang Grannenkiefer Sequenz in Kalifornien. Die Erstellung einer Chronologie des Klimawandels in einer Region von heute war zunächst nur eine Frage der Übereinstimmung überlappender Baumringmuster bei immer älteren Bäumen. Solche Bemühungen beruhen jedoch nicht mehr nur auf Baumringbreiten.

Merkmale wie die Holzdichte, die Elementzusammensetzung (Dendrochemie genannt) seiner Zusammensetzung, die anatomischen Merkmale des Holzes und stabile Isotope Die in seinen Zellen eingefangenen Daten wurden in Verbindung mit der herkömmlichen Analyse der Baumringbreite verwendet, um die Auswirkungen der Luftverschmutzung, die Aufnahme von Ozon und Änderungen der Bodensäure im Laufe der Zeit zu untersuchen.

2007 beschrieb der deutsche Holzwissenschaftler Dieter Eckstein Holzartefakte und Sparren innerhalb der Mittelalterliche Stadt Lübeck, Deutschland, Ein hervorragendes Beispiel für die unzähligen Einsatzmöglichkeiten der Technik.

Lübecks mittelalterliche Geschichte umfasst mehrere Ereignisse, die für das Studium von Baumringen und Wäldern relevant sind, einschließlich der Gesetze, die Ende des 12. und Anfang des 13. Jahrhunderts verabschiedet wurden Jahrhundert Einführung einiger grundlegender Nachhaltigkeitsregeln, zwei verheerende Brände in den Jahren 1251 und 1276 und ein Bevölkerungsabsturz zwischen etwa 1340 und 1430 infolge der Schwarzer Tod.

• Die Baubooms in Lübeck sind durch die weitgehende Verwendung jüngerer Bäume gekennzeichnet, die signalisieren, dass die Nachfrage die Erholungsfähigkeit der Wälder übertrifft. Büsten, wie nach der Dezimierung der Bevölkerung durch den Schwarzen Tod, sind durch eine lange Zeit ohne Bau gekennzeichnet, gefolgt von der Verwendung sehr alter Bäume.
• In einigen der reicheren Häuser wurden die während des Baus verwendeten Sparren zu unterschiedlichen Zeiten abgeholzt, einige über einen Zeitraum von mehr als einem Jahr. In den meisten anderen Häusern werden gleichzeitig Sparren abgeholzt. Eckstein schlägt vor, dass Holz für das wohlhabendere Haus auf einem Holzmarkt gewonnen wurde, auf dem die Bäume gefällt und gelagert worden wären, bis sie verkauft werden könnten; während weniger wohlhabende Hauskonstruktionen just in time gebaut wurden.
• Hinweise auf den Holzhandel über große Entfernungen finden sich bei Holz, das für Kunstwerke wie das Triumphkreuz und den Bildschirm importiert wurde St. Jacobi Kathedrale. Es wurde festgestellt, dass es aus Holz gebaut wurde, das speziell von 200-300-Jährigen geliefert wurde Bäume aus den polnisch-baltischen Wäldern, wahrscheinlich entlang etablierter Handelswege von den Häfen in Danzig, Riga oder Königsberg.

Cláudia Fontana und Kollegen (2018) dokumentierten Fortschritte bei der Schließung einer großen Lücke in der dendrochronologischen Forschung in tropische und subtropische Regionen, weil Bäume in diesen Klimazonen entweder komplexe Ringmuster oder keine sichtbaren Baumringe aufweisen überhaupt. Das ist ein Problem, denn da der globale Klimawandel im Gange ist, müssen wir das verstehen Physikalische, chemische und biologische Prozesse, die den Kohlenstoffgehalt der Erde beeinflussen, nehmen zunehmend zu wichtig. Die tropischen und subtropischen Regionen der Welt, wie der brasilianische Atlantikwald in Südamerika, speichern etwa 54% der gesamten Biomasse des Planeten. Die besten Ergebnisse für die dendrochronologische Standardforschung sind mit dem Evergreen Araucaria angustifolia (Paraná-Kiefer, brasilianische Kiefer oder Kandelaber), mit einer Sequenz, die zwischen 1790 und 2009 n. Chr. Im Regenwald festgelegt wurde); Vorstudien (Nakai et al. 2018) haben gezeigt, dass es chemische Signale gibt, die Niederschläge und Temperaturänderungen verfolgen, die genutzt werden können, um weitere Informationen zu erhalten.

Eine Studie aus dem Jahr 2019 (Wistuba und Kollegen) ergab, dass Baumringe auch vor drohenden Einstürzen des Abhangs warnen können. Es stellt sich heraus, dass Bäume, die durch Erdrutsche gekippt werden, exzentrische elliptische Baumringe aufweisen. Die Downslope-Teile der Ringe werden breiter als die Upslope-Teile und in Studien in Polen Malgorzata Wistuba und Kollegen stellten fest, dass diese Neigungen zwischen drei und fünfzehn Jahren vor der Katastrophe erkennbar sind Zusammenbruch.

Es war seit langem bekannt, dass drei Bootsgrabhügel aus der Wikingerzeit des 9. Jahrhunderts in der Nähe von Oslo, Norwegen (Gokstad, Osebergund Tune) war irgendwann in der Antike eingebrochen worden. Die Eindringlinge entstellten die Schiffe, beschädigten die Grabbeigaben und zogen die Knochen der Verstorbenen heraus und zerstreuten sie. Zum Glück ließen die Plünderer die Werkzeuge zurück, mit denen sie in die Hügel, Holzspaten und Brände eingebrochen waren Krankentragen (kleine Plattformen, mit denen Gegenstände aus den Gräbern transportiert werden), die mit analysiert wurden Dendrochronologie. Bill und Daly (2012) banden Baumringfragmente in den Werkzeugen an etablierte Chronologien und entdeckten dies Alle drei Hügel wurden geöffnet und die Grabbeigaben im 10. Jahrhundert beschädigt, wahrscheinlich als Teil von Harald BluetoothKampagne zur Konversion der Skandinavier zum Christentum.

Wang und Zhao verwendeten die Dendrochronologie, um die Daten eines der Seidenstraßenrouten während der Qin-Han-Zeit als Qinghai-Route bezeichnet. Um widersprüchliche Beweise für die Aufgabe der Route zu lösen, untersuchten Wang und Zhao Holzreste von Gräbern entlang der Route. Einige historische Quellen hatten berichtet, dass die Qinghai-Route im 6. Jahrhundert n. Chr. Aufgegeben wurde: Die dendrochronologische Analyse von 14 Gräbern entlang der Route ergab eine fortgesetzte Nutzung bis spät in die Nacht 8. Jahrhundert. Eine Studie von Kristof Haneca und Kollegen (2018) beschrieb Beweise für den Import von amerikanischem Holz nach Bau und Instandhaltung der 700 km langen Verteidigungslinie der Schützengräben des Ersten Weltkriegs entlang des Westens Vorderseite.

• Bill, Jan und Aoife Daly. "Die Plünderung der Schiffsgräber aus Oseberg und Gokstad: Ein Beispiel für Machtpolitik?" Antike 86.333 (2012): 808–24. Drucken.
• Fontana, Cláudia et al. "Dendrochronologie und Klima im brasilianischen Atlantikwald: Welche Arten, wo und wie." Neotropische Biologie und Naturschutz 13.4 (2018). Drucken.
• Haneca, Kristof, Sjoerd van Daalen und Hans Beeckman. "Holz für die Gräben: Eine neue Perspektive auf archäologisches Holz aus Gräben des Ersten Weltkriegs in Flandern." Antike 92.366 (2018): 1619–39. Drucken.
• Manning, Katie et al. "Die Chronologie der Kultur: Eine vergleichende Bewertung der neolithischen Datierungsansätze in Europa." Antike 88.342 (2014): 1065–80. Drucken.
• Nakai, Wataru et al. "Probenvorbereitung ringloser tropischer Bäume für die δ18O-Messung in der Isotopendendrochronologie." Tropen 27.2 (2018): 49–58. Drucken.
• Turkon, Paula et al. "Anwendungen der Dendrochronologie im Nordwesten Mexikos." Lateinamerikanische Antike 29.1 (2018): 102–21. Drucken.
• Wang, Shuzhi und Xiuhai Zhao. "Neubewertung der Qinghai-Route der Seidenstraße mithilfe der Dendrochronologie." Dendrochronologia 31.1 (2013): 34–40. Drucken.