Cómo los anillos de los árboles rastrean el paso del tiempo

Dendrocronología es el término formal para la datación de anillos de árboles, la ciencia que utiliza el anillos de crecimiento de los árboles como un registro detallado del cambio climático en una región, así como una forma de aproximar la fecha de construcción de objetos de madera de muchos tipos.

Conclusiones clave: dendrocronología

A medida que avanzan las técnicas de datación arqueológica, la dendrocronología es extremadamente precisa: si se preservan los anillos de crecimiento en un objeto de madera y se puede vincular a una cronología existente, los investigadores pueden determinar el año calendario preciso y, a menudo, la temporada, se cortó el árbol para hacer eso.

Debido a esa precisión, la dendrocronología se usa para calibrardatación por radiocarbono, dando a la ciencia una medida de las condiciones atmosféricas que se sabe que causan que las fechas de radiocarbono varíen

Fechas de radiocarbono que han sido calibrado en comparación con los registros dendrocronológicos se designan mediante abreviaturas como cal BP, o se calibran años antes del presente.

La datación de los anillos de los árboles funciona porque un árbol crece más grande, no solo la altura sino que aumenta la circunferencia, en anillos medibles cada año en su vida. Los anillos son los cambium capa, un anillo de células que se encuentra entre la madera y la corteza y de donde se originan las nuevas células de corteza y madera; cada año se crea un nuevo cambium dejando el anterior en su lugar. El tamaño de las células del cambium en cada año, medido como el ancho de cada anillo, depende de la temperatura y la humedad, cuán cálidas o frescas, secas o húmedas fueron las estaciones de cada año.

Los aportes ambientales al cambium son principalmente variaciones climáticas regionales, cambios de temperatura, aridez y química del suelo, que juntos se codifican como variaciones en el ancho de un anillo particular, en la densidad o estructura de la madera, y / o en la composición química del paredes celulares. En su forma más básica, durante los años secos, las células del cambium son más pequeñas y, por lo tanto, la capa es más delgada que durante los años húmedos.

No todos los árboles se pueden medir o usar sin técnicas analíticas adicionales: no todos los árboles tienen cambium que se crean anualmente. En las regiones tropicales, por ejemplo, los anillos de crecimiento anual no se forman sistemáticamente, o los anillos de crecimiento no están vinculados a años, o no hay anillos en absoluto. Los cambiums de hoja perenne son comúnmente irregulares y no se forman anualmente. Los árboles en las regiones árticas, subárticas y alpinas responden de manera diferente dependiendo de la edad del árbol. es: los árboles más viejos tienen una eficiencia de agua reducida, lo que resulta en una respuesta reducida a la temperatura cambios

La datación de los anillos de los árboles fue una de las primeras métodos de datación absoluta desarrollado para la arqueología, y fue inventado por el astrónomo Andrew Ellicott Douglass y el arqueólogo Clark Wissler en las primeras décadas del siglo XX.

Douglass estaba principalmente interesado en la historia de las variaciones climáticas exhibidas en los anillos de los árboles; Fue Wissler quien sugirió utilizar la técnica para identificar cuándo se construyeron los pueblos de adobe del suroeste de Estados Unidos, y su trabajo conjunto culminó con la investigación en el Pueblo ancestral Ciudad de Showlow, cerca de la ciudad moderna de Showlow, Arizona, en 1929.

Arqueólogo Neil M. A Judd se le atribuye haber convencido a la National Geographic Society para establecer el Primera expedición de haz, en el que se recogieron y registraron secciones de troncos de pueblos ocupados, iglesias misioneras y ruinas prehistóricas del suroeste de los Estados Unidos, y se registraron junto con los de los vivos Pino ponderosa arboles Los anchos de los anillos coincidían y tenían una fecha cruzada, y en la década de 1920, las cronologías se reconstruyeron hace casi 600 años. La primera ruina vinculada a una fecha específica del calendario fue Kawaikuh en el área de Jeddito, construida en el siglo XV; El carbón de Kawaikuh fue el primer carbón usado en (los últimos) estudios de radiocarbono.

En 1929, Showlow estaba siendo excavado por Lyndon L. Hargrave y Emil W. Haury, y la dendrocronología realizada en Showlow fue la primera cronología individual para el suroeste, que se extendió durante un período de más de 1.200 años. los Laboratorio de investigación de anillos de árboles fue establecido por Douglass en la Universidad de Arizona en 1937, y todavía está realizando investigaciones hoy.

En los últimos cien años más o menos, se han construido secuencias de anillos de árboles para varias especies en todo el mundo, con cadenas de fechas tan largas como Secuencia de 12,460 años en el centro de Europa completado en robles por el Laboratorio Hohenheim, y un año de 8.700 años Pino de cerdas cónicas secuencia en California. Construir una cronología del cambio climático en una región hoy en día fue primero simplemente una cuestión de hacer coincidir los patrones de anillos de árboles superpuestos en árboles cada vez más viejos; pero tales esfuerzos ya no se basan únicamente en los anchos de los anillos de los árboles.

Características como la densidad de la madera, la composición elemental (llamada dendroquímica) de su composición, las características anatómicas de la madera y isótopos estables capturado dentro de sus celdas se ha utilizado junto con el análisis tradicional del ancho de los anillos de los árboles para estudiar los efectos de la contaminación del aire, la absorción de ozono y los cambios en la acidez del suelo a lo largo del tiempo.

En 2007, el científico alemán de la madera Dieter Eckstein describió artefactos de madera y vigas de construcción dentro del Ciudad medieval de Lübeck, Alemania, Un excelente ejemplo de las innumerables formas en que se puede utilizar la técnica.

La historia medieval de Lübeck incluye varios eventos que son pertinentes para el estudio de los anillos de los árboles y los bosques, incluidas las leyes aprobadas a fines del 12 y principios del 13. siglo estableciendo algunas reglas básicas de sostenibilidad, dos incendios devastadores en 1251 y 1276, y un colapso demográfico entre aproximadamente 1340 y 1430 como resultado de la Muerte negra.

• Los auges de la construcción en Lübeck están marcados por el uso extensivo de árboles más jóvenes, lo que indica que la demanda supera la capacidad de recuperación de los bosques; Los bustos, como después de que la Peste Negra diezmó la población, se denotan por un largo período de no construcción, seguido por el uso de árboles muy viejos.
• En algunas de las casas más ricas, las vigas utilizadas durante la construcción se redujeron en diferentes momentos, algunos de más de un año; La mayoría de las otras casas tienen vigas cortadas al mismo tiempo. Eckstein sugiere que esto se debe a que la madera para la casa más rica se obtuvo en un mercado de madera, donde los árboles se habrían cortado y almacenado hasta que pudieran venderse; mientras que las construcciones de casas menos acomodadas se construyeron justo a tiempo.
• La evidencia del comercio de madera a larga distancia se ve en madera importada para obras de arte como la Cruz y la Pantalla del Triunfo en el Catedral de San Jacobi. Se identificó que se construyó con madera que se envió específicamente de 200 a 300 años de antigüedad. árboles de los bosques polaco-báltico, probablemente a lo largo de rutas comerciales establecidas desde los puertos de Gdansk, Riga o Konigsberg.

Cláudia Fontana y colegas (2018) documentaron avances en llenar un vacío importante en la investigación dendrocronológica en regiones tropicales y subtropicales, porque los árboles en esos climas tienen patrones de anillos complejos o no tienen anillos visibles en absoluto. Ese es un problema porque, dado que el cambio climático global está en progreso, necesitamos entender el Los procesos físicos, químicos y biológicos que afectan los niveles de carbono terrestre son cada vez más importante. Las regiones tropicales y subtropicales del mundo, como el bosque atlántico brasileño de América del Sur, almacenan aproximadamente el 54% de la biomasa total del planeta. Los mejores resultados para la investigación dendrocronológica estándar son los de hoja perenne Araucaria angustifolia (Pino Paraná, pino brasileño o árbol de candelabro), con una secuencia establecida en la selva tropical entre 1790–2009 CE); estudios preliminares (Nakai et al. 2018) han demostrado que hay señales químicas que rastrean los cambios de precipitación y temperatura, que pueden aprovecharse para obtener más información.

Un estudio de 2019 (Wistuba y colegas) descubrió que los anillos de los árboles también pueden advertir sobre colapsos inminentes de pendientes. Resulta que los árboles que están inclinados por deslizamientos de tierra registran anillos de árboles elípticos excéntricos. Las partes descendentes de los anillos se ensanchan más que las ascendentes, y en estudios realizados en Polonia, Malgorzata Wistuba y sus colegas encontraron que esas inclinaciones son evidentes entre tres y quince años antes de la catástrofe. colapso.

Hace mucho tiempo se sabía que tres montículos de tumbas en barco del período vikingo del siglo IX cerca de Oslo, Noruega (Gokstad, Oseberg, y Tune) habían sido forzados en algún momento de la antigüedad. Los intrusos desfiguraron los barcos, dañaron las tumbas y sacaron y dispersaron los huesos del difunto. Afortunadamente para nosotros, los saqueadores dejaron atrás las herramientas que usaron para entrar en los montículos, palas de madera y camillas (pequeñas plataformas con asa utilizadas para sacar objetos de las tumbas), que se analizaron utilizando dendrocronología Atando fragmentos de anillos de árboles en las herramientas a cronologías establecidas, Bill y Daly (2012) descubrieron que los tres montículos se abrieron y las tumbas se dañaron durante el siglo X, probablemente como parte de Harald BluetoothCampaña para convertir a los escandinavos al cristianismo.

Wang y Zhao usaron la dendrocronología para ver las fechas de uno de los Rutas de la ruta de la seda utilizado durante el período Qin-Han llamado la Ruta Qinghai. Para resolver la evidencia conflictiva sobre cuándo se abandonó la ruta, Wang y Zhao observaron los restos de madera de las tumbas a lo largo de la ruta. Algunas fuentes históricas informaron que la ruta de Qinghai fue abandonada en el siglo VI dC: El análisis dendrocronológico de 14 tumbas a lo largo de la ruta identificó un uso continuo hasta el final Siglo VIII Un estudio de Kristof Haneca y colegas (2018) describió evidencia para la importación de madera estadounidense a Construir y mantener la línea defensiva de 440 millas (700 km) de largo de las trincheras de la Primera Guerra Mundial a lo largo del oeste frente.

• Bill, Jan y Aoife Daly. "El saqueo de las tumbas del barco de Oseberg y Gokstad: ¿un ejemplo de política de poder?" Antigüedad 86.333 (2012): 808–24. Impresión.
• Fontana, Cláudia, et al. "Dendrocronología y clima en el bosque atlántico brasileño: qué especies, dónde y cómo." Biología Neotropical y Conservación 13.4 (2018). Impresión.
• Haneca, Kristof, Sjoerd van Daalen y Hans Beeckman. "Madera para las trincheras: una nueva perspectiva sobre la madera arqueológica de las trincheras de la Primera Guerra Mundial en los campos de Flandes." Antigüedad 92.366 (2018): 1619–39. Impresión.
• Manning, Katie y col. "La cronología de la cultura: una evaluación comparativa de los enfoques europeos de datación neolítica." Antigüedad 88.342 (2014): 1065–80. Impresión.
• Nakai, Wataru y col. "Preparación de muestras de árboles tropicales sin anillo para la medición de δ18O en la dendrocronología isotópica." Zona tropical 27.2 (2018): 49–58. Impresión.
• Turkon, Paula y col. "Aplicaciones de la dendrocronología en el noroeste de México." Antiguedad Latinoamericana 29.1 (2018): 102–21. Impresión.
• Wang, Shuzhi y Xiuhai Zhao. "Reevaluar la ruta Qinghai de la Ruta de la Seda utilizando la Dendrocronología." Dendrochronologia 31.1 (2013): 34–40. Impresión.