Dendrocronologie

Dendrocronologia (din altă greacă δένδρον  - copac , χρόνος  - timp , λόγος  - cuvânt, doctrină ) este o disciplină științifică despre metode de datare a evenimentelor, fenomenelor naturale, descoperirilor arheologice și a obiectelor antice, bazată pe studiul inelelor anuale de lemn.

Este folosit pentru datarea obiectelor din lemn și a fragmentelor de trunchiuri de copaci (de exemplu, în clădiri), precum și în biologie  - atunci când se studiază schimbările biologice din ultimele milenii.

Există o direcție în dendrocronologie - dendroclimatologie , care studiază modelele de compoziție a straturilor anuale de specii de arbori pentru a stabili clima în epocile geologice trecute . Evenimentele lui Miyaki vă permit să identificați anumite felii de copac precis în timp [1] .

Obiectivele cercetării

Principalele obiective ale cercetării dendrocronologice și dendroclimatice sunt:

• identificarea relațiilor semnificative între factorii climatici și creșterea anuală a plantelor lemnoase;
• evaluare cantitativă fiabilă a schimbărilor climatice bazată pe cronologii lungi ale inelelor arborelui datate calendaristice;
• prognoza pe termen scurt a schimbărilor climatice în viitor [2] .

Copacii care cresc în zonele climatice cu un climat sezonier cresc diferit vara și iarna: creșterea principală are loc vara, în timp ce creșterea este foarte încetinită iarna. Diferența de condiții duce la faptul că lemnul care crește iarna și vara diferă prin caracteristicile sale, inclusiv prin densitate și culoare. Vizual, acest lucru se manifestă prin faptul că trunchiul copacului de pe tăietura transversală are o structură clar vizibilă sub forma unui set de inele concentrice. Fiecare inel corespunde unui an de viață al copacului (stratul „de iarnă” este mai subțire și pur și simplu separă vizual un inel „de vară” de altul). O metodă binecunoscută este de a determina vârsta unui copac tăiat prin numărarea numărului de inele de creștere de pe tăietură.

În studiile dendroclimatice se analizează cel mai adesea creșterea arborilor, care se caracterizează prin lățimea inelului anual [3] . În funcție de numeroșii factori care au acționat vara (lungimea sezonului, temperatură, precipitații etc.), lățimea inelelor anuale în diferiți ani ai vieții unui copac este diferită, în timp ce lățimea inelelor anuale care cresc în același an la arborii din aceeași specie, care cresc în aceeași zonă, este aproximativ aceeași. Diferențele de lățime a inelelor în diferiți ani sunt destul de semnificative. Dacă pentru copacii care au crescut în aceeași zonă în același timp, sunt reprezentate grafice ale modificării lățimii inelelor anuale de-a lungul anilor, atunci aceste grafice vor fi suficient de apropiate, iar pentru copacii care cresc în momente diferite, acestea nu vor coincide. (datorită caracterului aleatoriu al acțiunii factorilor climatici , potrivirea exactă a secvenței cu lățimea inelelor pe perioade suficient de lungi este extrem de puțin probabilă).

Compararea secvenței inelelor de creștere conservate într-un obiect de lemn și a mostrelor a căror datare este cunoscută face posibilă selectarea unei probe cu un set de inele anuale potrivite și, astfel, determinarea în ce perioadă a fost tăiat arborele din care a fost realizat obiectul. jos. O astfel de comparație este, de fapt, o datare dendrocronologică .

Dacă este necesar, pot fi utilizate și alte caracteristici ale structurii inelelor anuale, de exemplu:

• dimensiunea celulei de lemn;
• grosimea peretelui celular;
• densitatea maximă a lemnului [3] .

De un interes deosebit sunt deteriorarea structurii anatomice normale a inelelor de creștere ale arborilor vii și semifosili:

• inele de îngheț;
• inele false;
• inele luminoase;
• picătură inele.

Un inel de îngheț tipic este format din trei zone: o zonă de traheide deformate (curbate), un strat de substanță amorfă constând din celule distruse și apoi o zonă de traheide care sunt anormale ca formă și dimensiune. Uneori arată doar ca o schimbare a direcției de creștere radială a unuia sau mai multor rânduri de traheide, cu leziuni mai severe, acestea sunt urmate de rânduri de celule deteriorate (motolite) și apoi rânduri de traheide de recuperare cu o direcție de creștere schimbată. .

Un inel fals (fluctuația densității lemnului) este un strat de celule mai întunecate în interiorul inelului anual, care diferă de straturile învecinate prin forma și dimensiunea celulelor, precum și prin grosimea peretelui celular.

Inelul de lumină conține celule de lemn târzii cu pereți mai subțiri în comparație cu celulele normale.

Inelul drop-down este absența creșterii lemnului pe tăietura măsurată în orice an [4] .

Tipuri de cronologii de inele de copac

Construirea cronologiilor inelelor de copac

În procesul de construire a cronologiilor inelelor de copac, în succesiune:

1. inelele sunt datate și marcate preliminar.
2. inelele sunt în sfârșit datate.
3. cronologiile inelelor de copac sunt în curs de extindere [6] .

Datarea preliminară și marcarea inelelor se efectuează pentru fiecare tăietură individuală de copac. Când este efectuată, doar inelele vizibile sunt datate și luate în considerare. În timpul acestei operațiuni sunt posibile erori de datare datorită prezenței inelelor căzute și false în probele de lemn [7] .

În datarea finală a inelelor, așa-numitele. metoda de datare încrucișată este o comparație a modelelor inelare ale diferiților arbori și căutarea locurilor exacte în care a fost găsită o corespondență în natura variabilității indicatorilor de creștere radială între eșantioanele luate în considerare. Metoda face posibilă detectarea unei încălcări a sincroniei în intervale de timp individuale și, prin urmare, identificarea poziției exacte a inelelor abandonate, false, lipsă și suplimentare în secțiunile individuale ale arborelui. Necesită un număr suficient de mostre diferite de pe site. Rezultatul datarii finale a inelelor este cronologia inelelor de copac a arborilor vii ai sitului [8] .

Condițiile cele mai importante pentru extinderea cronologiei dincolo de vârsta celor mai bătrâni arbori vii sunt prezența a cel puțin 5-7 probe pentru fiecare an și prezența unei suprapuneri între cronologiile comparate de cel puțin 50-70 de ani. La prima etapă de lucru, așa-zis. cronologii plutitoare cu o durată de 300-500 de ani, fiecare dintre acestea fiind reprezentată de un anumit număr de cronologii individuale care sunt datate una față de cealaltă, dar nelegate de o scară calendaristică. În etapa finală a lucrării sunt extinse atât cronologiile absolute, cât și cele flotante, legătura lor între ele și construirea unei lungi cronologii absolute [9] .

Până în prezent, au fost construite mai multe cronologii absolute continue pe termen lung a inelelor de copac:

• Prima cronologie pe termen lung a fost construită pe baza de pin spinos, care crește pe linia superioară a pădurii din munții din sud-vestul Statelor Unite (8,7 mii de ani), în total, au fost construite aproximativ o duzină de cronologii cu o durată de peste 3 mii de ani. în vestul Statelor Unite.
• Există mai multe cronologii lungi pentru emisfera sudică.
• Cronologiile pe termen lung pentru regiunile sudice ale Germaniei (mai mult de 9,9 mii de ani), regiunile de nord ale Germaniei (mai mult de 9,2 mii de ani) și Irlanda de Nord (mai mult de 7,3 mii de ani) au fost construite pe baza utilizării trunchiurilor. din lemn de stejar vechi.
• Potrivit pinului silvestru pentru nordul Scandinaviei (mai mult de 2,1 mii de ani).
• Potrivit zada pentru zona subarctică a Rusiei: pentru Uralii polari (mai mult de 1,2 mii de ani), Peninsula Yamal (7 mii de ani), Peninsula Taimyr (2,6 mii de ani) și cursurile inferioare ale râului Indigarka (2,5 mii de ani). ani ) [10] .
• Regiunea Veliky Novgorod (1,2 mii de ani) .

Probleme de dendrocronologie

Informația completă conținută în caracteristicile inelului anual de arbore nu poate fi extrasă corect pe baza abordărilor matematice și statistice existente în dendroclimatologie și dendrocronologie [11] .

În ciuda diferitelor abordări statistice ale modelării, modelele de creștere ale plantelor lemnoase la intervale de timp din afara perioadei de calibrare nu pot fi modelate la fel ca la intervalele de calibrare [12] .

Divergența creșterii și cursul temperaturilor de vară

Analiza spațială a cronologiilor cu inele lungi de copac la latitudinile mijlocii și înalte ale emisferei nordice a relevat discrepanțe în cursul creșterii temperaturii și creșterii reale a plantelor lemnoase după anii 1960 pentru unele regiuni în care temperatura este principalul factor care limitează creșterea. Această discrepanță în literatură se numește „problema divergenței (divergenței)” a creșterii plantelor lemnoase și a cursului temperaturilor de vară. Înțelegerea acestei probleme și rezolvarea acesteia este extrem de importantă în construirea unor modele statistice adecvate pentru reconstrucția variabilelor climatice din date dendrocronologice. De fapt, această problemă pune la îndoială realitatea estimărilor de temperatură din trecut (reconstrucții de temperatură) bazate pe date dendrocronologice bazate pe relațiile de corelație relevate în prezent [13] .

Un posibil motiv pentru apariția divergenței poate fi stresul de secetă dependent de temperatură al plantelor lemnoase, care este deosebit de pronunțat pentru copacii cu creștere rapidă [14] .

O altă ipoteză pentru apariția problemei divergenței este o scădere a creșterii plantelor lemnoase atunci când temperatura atinge un prag fiziologic care limitează creșterea [14] .

De asemenea, s-a găsit o relație între o scădere a sensibilității plantelor lemnoase și o tendință pozitivă a precipitațiilor de iarnă [14] .

În unele cazuri, problema divergenței poate apărea din cauza unei erori sistematice în aproximarea tendințelor de vârstă ale arborilor „tineri” și „bătrâni” de aceeași curbă, care apare atunci când se folosesc anumite metode de standardizare [11] .

Probleme de standardizare

Cronologiile inelelor de copac, în ciuda unui număr de proprietăți bune, au non-staționaritate , care este rezultatul influenței unui număr mare de factori de natură aleatorie asupra lățimii inelului anual [15] .

Pentru a scăpa de aceste tulburări în dendrocronologie, se utilizează o procedură de standardizare, care constă în:

1. eliminarea tendințelor de natură non-climatică;
2. indexarea seriei individuale originale;
3. mediere [15] .

Majoritatea metodelor de evaluare a tendințelor de natură non-climatică pot distorsiona valorile indicilor seriilor dendrocronologice [16] .

Un răspuns fără echivoc la întrebarea „Care metodă de standardizare a seriilor dendrocronologice este cea mai preferată?” nu există [17] .

Dezavantajele metodelor dendrocronologice

Pe lângă o serie de avantaje evidente, metodele dendrocronologice au și dezavantaje. În special:

• Imposibilitatea daterii exacte a inelelor anuale și reconstrucția fiabilă a parametrilor de mediu în cazul utilizării informațiilor despre inelele arborelui obținute de la unul sau un număr mic de arbori.
• Diferențele de reacție a creșterii arborilor în diferite stadii de ontogeneză la aceiași factori de mediu și în cazul schimbărilor rapide și bruște ale condițiilor climatice și ale solului [18] .

Problemă de selecție a eșantionului

În funcție de scopul și obiectivele studiului, este necesară o selecție atentă a zonei, a tipului de condiții de habitat, a arboretului forestier, a tipului de plantă lemnoasă și a arborilor model, ale căror cronologii de inel de arbori conțin informațiile necesare cercetătorului.

Dacă probele de lemn sunt colectate fără a ține cont de aceste condiții, atunci utilizarea chiar și a celor mai sofisticate metode de analiză a materialului colectat nu va duce la rezultatele așteptate [19] .

Alte progrese în dendrocronologie

• S-a stabilit o relație statistică între creșterea plantelor lemnoase și dinamica conținutului de ozon din atmosfera superioară [20] .
• S-a stabilit că înainte de secolul al XX-lea, a existat o singură perioadă de încălzire, inerentă unei părți semnificative a regiunilor - câteva decenii la cumpăna dintre primul și al doilea mileniu al erei noastre [21] .
• S-a dezvăluit că amploarea încălzirii medievale din nordul Eurasiei nu este comparabilă cu cea actuală [22] .

Sunt dezvăluite și dependențe mai subtile, de exemplu:

• S-a constatat o relație negativă între consistența în creșterea plantelor lemnoase și temperatură (deteriorarea condițiilor de creștere (scăderea generală a temperaturii) duce la creșterea consistenței în creșterea plantelor lemnoase) [23] .

Utilizare

Metoda dendrocronologică este potrivită pentru datarea trunchiurilor de copac și a fragmentelor acestora, precum și a produselor din lemn, dacă acestea au păstrat un număr suficient de mare de inele de creștere din materialul original. Metoda de datare în sine este în principiu destul de simplă: pentru un obiect datat, un grafic al grosimilor este trasat în funcție de straturile care s-au păstrat în el, acest grafic este comparat cu scara dendrocronologică a speciilor de arbori corespunzătoare din zona în care obiectul. provine din, iar dacă scara conține o succesiune comparabilă de grosimi anuale de inele, se ajunge la concluzia că obiectul studiat a fost fabricat în perioada de timp corespunzătoare acestei coincidențe. Cu un număr suficient de mare de inele anuale păstrate în obiect, coincidența poate fi singura; în cazuri mai complexe, pot exista mai multe potriviri, iar apoi se folosesc alte metode pentru a clarifica datarea.

Cunoașterea proceselor tehnologice de pregătire a panourilor din lemn și analiza dendrocronologică fac posibilă datarea picturilor artiștilor germani și olandezi din secolele XV-XVI: Kuniholm a arătat că portretul fetei Durer depozitat la Luvru , datat de obicei în jurul anului 1520 . , a fost creat cu greu înainte de 1523 [24] . Mai mult decât atât, versiunea tripticului Miraflores atribuită lui Rogier van der Weyden , din colecția Muzeului Metropolitan de Artă , nu ar fi putut fi creată mai devreme de 1492 , adică la douăzeci și opt de ani de la moartea artistului [25] .

Vezi și

• Dendroclimatologie

Note

1. ↑ Nu existau civilizații antice? Vasili Novikov. Învățați vs. Mituri 11-6 . Consultat la 19 ianuarie 2021. Ora de la origine: 15:15.
2. ↑ ShTP, 2015 , p. 9.
3. ↑ 1 2 ShTP, 2015 , p. zece.
4. ↑ R. M. Khantemirov, L. A. Gorlanova, A. Yu. Surkov, S. G. Shiyatov EVENIMENTE CLIMATICE EXTREME ÎN YAMAL PENTRU ULTIMII 4100 DE ANI CONFORM DATELOR DENDROCRONOLOGICE în: Izvestiya RAS. SERIA GEOGRAFICĂ, 2011, nr.2, p. 89-102; p.90-91 http://elibrary.ru/item.asp?id=16523217
5. ↑ Shiyatov, 2000 , p. 16-17.
6. ↑ Shiyatov, 2000 , p. 41-48.
7. ↑ Shiyatov, 2000 , p. 41.
8. ↑ Shiyatov, 2000 , p. 42-46.
9. ↑ Shiyatov, 2000 , p. 48.
10. ↑ Shiyatov, 2000 , p. cincizeci.
11. ↑ 1 2 ShTP, 2015 , p. 13.
12. ↑ ShTP, 2015 , p. 65.
13. ↑ ShTP, 2015 , p. 11-12.
14. ↑ 1 2 3 ShTP, 2015 , p. 12.
15. ↑ 1 2 ShTP, 2015 , p. 22.
16. ↑ ShTP, 2015 , p. 25.
17. ↑ ShTP, 2015 , p. 29.
18. ↑ Shiyatov, 2000 , p. 21.
19. ↑ Shiyatov, 2000 , p. 25.
20. ↑ ShTP, 2015 , p. 193.
21. ↑ ShTP, 2016 , p. 98.
22. ↑ ShTP, 2016 , p. 108.
23. ↑ ShTP, 2016 , p. 77.
24. ↑ Peter Ian Kuniholm „Dendrocronologia (Tree-Ring Dating) of Panel Paintings” . Consultat la 1 iunie 2010. Arhivat din original pe 9 mai 2007. (nedefinit)
25. ↑ Bernhard Ridderbos, Henk van Veen, Anne van Buren, Henk Th. van veen. Picturi olandeze timpurii: redescoperire, recepție și cercetare . - Amsterdam: Amsterdam University Press, 2005. - p  . 298 . — 481 p. — ISBN 9789053566145 .

Literatură

• Kolchin B. A. , Chernykh N. B. Dendrocronologia Europei de Est: (Scale dendrocronologice absolute de la 788 la 1970) / Ed. ed. dr ist. Științe VV Sedov ; Institutul de Arheologie al Academiei de Științe a URSS . — M .: Nauka , 1977. — 128 p. - 1450 de exemplare. Arhivat din original pe 13 iulie 2012. (reg.)
• Ilchukov S. V. Prelucrarea tăierilor de lemn și a miezurilor pentru dezvoltarea inelelor de creștere // Silvicultură. 1997. Nr 6. C. 26-27.
• Baginsky VF Experiență în determinarea vârstei unui arboret forestier în timpul cercetării forestiere // Probleme de știință forestieră și silvicultură / Nats. acad. Științe din Belarus . Institutul Forestier, 2002; Problema. 55, p. 161-168.
• Ermakov A.L., Maslov A.A. ( Institutul Silvic RAS , Moscova, RF) Metode de eșantionare și prelucrare a secțiunilor pentru numărarea inelelor anuale de tufăr // Pădurile Rusiei în secolul 21: Actele celei de-a șasea conferințe internaționale științifice și tehnice pe Internet. martie 2011  (link inaccesibil) / Ed. autori; Ministerul Educației și Științei al Federației Ruse, Instituția de Învățământ de Stat de Învățământ Profesional Superior „Academia de Stat de Inginerie Forestieră din Sankt Petersburg, numită după S. M. Kirov”. - Sankt Petersburg, 2011. - S. 80-83. — 294 p. - ISBN 978-5-9239-0366-9 .
• Kirdyanov A. V. Analiza comparativă a creșterii și structurii inelelor de creștere a coniferelor în pădure-tundra, în taiga de nord și mijloc a Siberiei Centrale: Rezumat al tezei. ... Candidat la Științe Biologice: 03.00.16 / Institutul Forestier denumit după. V. N. Sukaciov SB RAS. - Krasnoyarsk, 1999. - 23 p. Arhivat pe 7 ianuarie 2017 la Wayback Machine
• Palchikov S. B., Rumyantsev D. E. Echipament modern pentru cercetare dendrocronologică Copie de arhivă din 2 februarie 2017 la Wayback Machine // Forest Bulletin. 2010. Nr 3. S. 46-50. [unu]
• V.V. Shishov, I.I. Tychkov, M.I. Popkov. METODE DE ANALIZĂ A DATELOR DENDROCLIMATE ŞI APLICAREA LOR PENTRU TERITORIUL SIBERIEI . - Krasnoyarsk: FGAOU VPO „Universitatea Federală Siberiană”, 2015. - (210).
• Shishov V.V., Popkova M.I., Tychkov I.I. Estimarea neliniară a datelor dendroclimatice și aplicarea acesteia pe teritoriul Siberiei . - SRL RPB „Amalgama”. - Krasnoyarsk, 2016. - 128 p.
• S.G. Shiyatov și alții, Fundamentele dendroconologiei. Colectarea și primirea informațiilor despre inelele arborelui. . - Krasnoyarsk: KrasGU, 2000. - 80 p.

Link -uri

• Publicații despre dendrocronologie pe site-ul Archeology.ru
• Pagini web Ultimate Tree-Ring (ro) Arhivate 7 august 2013 la Wayback Machine .
• Banca internațională de date Tree-Ring (ro) Arhivată la 15 iunie 2006 la Wayback Machine .
• Cronologii rusești ale inelelor de copac. Banca de date (ru) .
• E. N. Chernykh, N. B. Chernykh. Dendrocronologia și datarea cu radiocarbon în arheologie Arhivată 17 septembrie 2011 la Wayback Machine
• Tehnica de eșantionare pentru analiza radiocarbonică și dendrocronologică. Tutorial Arhivat 19 mai 2020 la Wayback Machine
• Laboratorul de dendrocronologie IERIZh UB RAS (ru) Arhivat 24 septembrie 2015 la Wayback Machine .
• Laboratorul de Dendrocronologie al Biroului de Cercetare Științifică SRL (Vologda) (ru) .
• Capitolul despre dendrocronologie în carte: A. N. Oleinikov. Ceas geologic. M., 1987 Arhivat 15 mai 2006 la Wayback Machine .
• Dendrocronologia Europei de Est. Kolchin B. A., Chernykh N. B. M., „Știință”, 1977
• link rupt Articol despre dendrocronologia Novgorodului în Vestnik RAS
• Bibliografie despre dendrocronologia pinului bristlecone Arhivat 23 octombrie 2006 la Wayback Machine
• La Vologda a avut loc un seminar „Examinarea botanică criminalistică a lemnului folosind tehnica dendrocronologiei în protejarea pădurilor împotriva tăierilor ilegale” Copie de arhivă din 27 februarie 2014 pe Wayback Machine
• Director de linkuri pentru cercetarea inelelor arborilor (Dendrocronologie)

Dicționare și enciclopedii	mare danez Mare catalană mare chinezesc mare chinezesc Mare norvegian Rusă mare in jurul lumii Britannica (online) Universalis Ucraina modernă
În cataloagele bibliografice	BNF : 11971123g J9U : 987007547999105171 LCCN : sh85036709 NKC : ph119380