Dendrochronology - Tree Rings as Records of Climate Change

Dendrochronologie is de formele term voor boomring datering, de wetenschap die de groeiringen van bomen gebruikt als een gedetailleerd verslag van de klimaatverandering in een regio, evenals een manier om de bouwdatum voor houten objecten van veel soorten te benaderen.

Belangrijkste afhaalrestaurants: Dendrochronology

• Dendrochronologie, of boomring-datering, is de studie van groeiringen in loofbomen om absolute datums van houten objecten te identificeren. 
• Boomringen worden door de boom gemaakt naarmate deze groeit in omtrek en de breedte van een bepaalde boomring is afhankelijk van het klimaat, dus een boomstand zal allemaal een bijna identiek patroon van boomringen hebben.
• De methode werd uitgevonden in de jaren 1920 door astronoom Andrew Ellicott Douglass en archeoloog Clark Wissler. 
• Recente toepassingen zijn onder meer het volgen van klimaatverandering, het identificeren van hangende hellingen, het vinden van Amerikaanse bomen in de loopgravenconstructie uit de Eerste Wereldoorlog en het gebruik van chemische handtekeningen in tropische bomen om temperatuur in het verleden en neerslag te identificeren. 
• Boomringdating wordt ook gebruikt om radiokoolstofdata te kalibreren.

Zoals archeologische dateringstechnieken gaan, is dendrochronologie uiterst precies: als de groeiringen in een houten object worden bewaard en kunnen worden gekoppeld aan een bestaande chronologie, kunnen onderzoekers het precieze kalenderjaar bepalen - en vaak het seizoen - de boom werd gekapt om het te maken.

Vanwege die precisie wordt dendrochronologie gebruikt om datering van radiokoolstoffen te kalibreren, door de wetenschap een maat te geven voor de atmosferische omstandigheden waarvan bekend is dat ze ervoor zorgen dat radiokoolstofdata variëren.

Radiokoolstofdata die zijn gekalibreerd in vergelijking met dendrochronologische gegevens worden aangeduid met afkortingen zoals cal BP, of gekalibreerd jaar voor de huidige.

Wat zijn boomringen?

Dwarsdoorsnede van een boom die de cambiumlaag illustreert. Lukaves / iStock / Getty Images

Tree-ring dating werkt omdat een boom groter wordt - niet alleen hoogte, maar ook omtrek - meetbare ringen elk jaar in zijn leven wordt. De ringen zijn de cambiumlaag, een ring van cellen die tussen het hout en de schors ligt en waaruit nieuwe schors en houtcellen ontstaan; elk jaar wordt een nieuw cambium gecreëerd dat het vorige op zijn plaats laat. Hoe groot de cellen van het cambium in elk jaar groeien, gemeten als de breedte van elke ring, hangt af van de temperatuur en het vocht - hoe warm of koel, droog of nat elk jaar waren de seizoenen.

Omgevingsinvloeden in het cambium zijn voornamelijk regionale klimaatvariaties, veranderingen in temperatuur, droogte en bodemchemie, die samen worden gecodeerd als variaties in de breedte van een bepaalde ring, in de houtdichtheid of -structuur, en / of in de chemische samenstelling van de celwanden. Op zijn meest basale, tijdens droge jaren zijn de cellen van het cambium kleiner en dus is de laag dunner dan tijdens natte jaren.

Boomsoorten doen ertoe

Niet alle bomen kunnen worden gemeten of gebruikt zonder aanvullende analysetechnieken: niet alle bomen hebben cambiums die jaarlijks worden gemaakt. In tropische regio's worden bijvoorbeeld jaarlijkse groeiringen niet systematisch gevormd, of zijn groeiringen niet aan jaren gebonden of zijn er helemaal geen ringen. Groenblijvende cambiums zijn gewoonlijk onregelmatig en worden niet jaarlijks gevormd. Bomen in arctische, subarctische en alpiene gebieden reageren verschillend, afhankelijk van hoe oud de boom is, oudere bomen hebben een verminderde waterefficiëntie, wat resulteert in een verminderde reactie op temperatuurveranderingen.

Uitvinding van Dendrochronology

Tree-ring dating was een van de eerste absolute dateringsmethoden ontwikkeld voor archeologie, en het werd uitgevonden door astronoom Andrew Ellicott Douglass en archeoloog Clark Wissler in de eerste decennia van de 20e eeuw.

Douglass was vooral geïnteresseerd in de geschiedenis van klimatologische variaties in boomringen; het was Wissler die suggereerde om de techniek te gebruiken om te identificeren wanneer Adobe Pueblos in het zuidwesten van Amerika werden gebouwd, en hun gezamenlijke werk culmineerde in onderzoek in de stad Showlow in Pueblo, nabij de moderne stad Showlow, Arizona, in 1929.

The Beam Expeditions

Archeoloog Neil M. Judd wordt gecrediteerd met het overtuigen van de National Geographic Society om de First Beam Expedition op te richten, waarin logsecties van bezette pueblos, missiekerken en prehistorische ruïnes uit het zuidwesten van Amerika werden verzameld en geregistreerd naast die van levende ponderosa-pijnbomen. De ringbreedtes waren gematcht en gekruist en tegen de jaren 1920 werden chronologieën bijna 600 jaar teruggebouwd. De eerste ruïne gebonden aan een specifieke kalenderdatum was Kawaikuh in het Jeddito-gebied, gebouwd in de 15e eeuw; houtskool uit Kawaikuh was de eerste houtskool die werd gebruikt in (de latere) radiokoolstofstudies.

In 1929 werd Showlow opgegraven door Lyndon L. Hargrave en Emil W. Haury, en dendrochronologie uitgevoerd op Showlow leidde tot de eerste enkele chronologie voor het zuidwesten, die zich uitstrekte over een periode van meer dan 1200 jaar. Het laboratorium van Tree-Ring Research werd in 1937 door Douglass aan de Universiteit van Arizona opgericht en doet nog steeds onderzoek.

Een reeks bouwen

In de afgelopen honderd jaar zijn boomsequenties voor verschillende soorten over de hele wereld gebouwd, met lange datastrengen als een reeks van 12.460 jaar in Midden-Europa voltooid op eiken door het Hohenheim-laboratorium, en een 8.700 jaar- lange dennenbossensequentie in Californië. Het bouwen van een chronologie van klimaatverandering in een regio vandaag was eerst eenvoudig een kwestie van het matchen van overlappende boomringpatronen in oudere en oudere bomen; maar dergelijke inspanningen zijn niet langer uitsluitend gebaseerd op boomringbreedtes.

Kenmerken zoals houtdichtheid, de elementaire samenstelling (dendrochemie genoemd) van de make-up, de anatomische kenmerken van het hout en stabiele isotopen gevangen in de cellen zijn gebruikt in combinatie met traditionele boomring-analyse om luchtvervuilingseffecten te bestuderen, de opname van ozon en veranderingen in de bodemzuurgraad in de tijd.