A dendrokronológia, avagy hogyan árulják el a fák a leletek korát
Amikor meglátunk egy régészeti leletet, akkor általában a ‘Vajon milyen régi lehet?’ az első kérdés, ami felmerül bennünk. Így elmondható, hogy mindannyiunk kedvenc témái közé tartoznak a különféle korhatározási módszerek. Sok figyelmet szokott kapni a tipológiai, formai megközelítés (erről itt írtam korábban), illetve a radiokarbonos korhatározás is (erről pedig itt), az egyik legpontosabb módszerről azonban meglepően kevesen hallanak.
Mi az a denrokronológia és hogyan működik?
A denrokronológia a fák évgyűrűin alapuló kormeghatározási módszer, mellyel egy évre (!!) pontosan lehet datálni a famaradványokat. A fák évgyűrűi már egy ókori görög botanikus, Theophrastus figyelmét is magukra vonták, aki elsőként jegyezte le a létezésüket. Később Leonardo da Vinci ‘A festészetről’ című munkájában elsőként írta le, hogy a fák évgyűrűi évente formálódnak és aszerint változnak, hogy milyen körülmények között nőnek.
Ezután számos természettudós vizsgálta az évgyűrűket, az angol Charles Babbage a 19. sz. első felében már elméletben felvetette az évgyűrűk korhatározásra való alkalmasságát, a gyakorlatban azonban csak az amerikai Andrew Ellicott Douglass próbálta ki, közel 100 évvel később - sikeresen.
Az évgyűrűk kutatói az évszázadok alatt megállapították, hogy az azonos fafajú évgyűrűk vastagsága összefüggésben áll azzal, hogy növekedésük évében milyenek voltak a környezeti viszonyok (pl. csapadékosság, hőmérséklet stb.). Emiatt minden év gyűrűje egyedi és az egyidőben, egymáshoz közeli helyen élt, azonos fajú fák azonos évi gyűrűi megfeleltethetők egymásnak.
A dendrokronológiai átlapolás elve Schweingruber, Fritz Hans: Der Jahrring (Bern-Stuttgart: Verlag Paul Haupt, 1983), 85. alapján. [Forrás: Tóth - Grynaeus - Botár 2013.]
Ennek köszönhetően az egyes földrajzi területeken (ahol a klíma nagyjából egységes) ‘overlapping’-gel, azaz átfedéssel évgyűrűk hosszas sorait lehet összeállítani a különböző korú fákból. Például, ha van egy famaradványunk, amelynek az évgyűrűi az 1880-1930 közötti időszakra datálhatók, illetve van egy 1900-1950 közötti darabunk is, akkor a köztük lévő 20 év átfedésének köszönhetően ‘összeilleszthetők’ egymással, így már 1880-1950-ig egy egybefüggő sorozatot kapunk. Kellő mennyiségű mintával pedig akár több ezer évre visszamenőleg is létrehozhatunk évgyűrű sorozatokat, amelyek segítségével évre pontosan datálhatók a fából készült tárgyak vagy épületmaradványok.
Mi kell ahhoz, hogy megbízhatóan működjön?
Persze ennek a módszernek is megvannak a maga határai, például:
Nincs egy univerzális évgyűrű sorozat, amely az egész bolygóra vonatkozna, ugyanis a különböző klímájú területeken más hatások érik a fákat - gondoljunk csak bele, milyen más hatások érhetnek egy horvátországi fát, mint egy lengyelországi darabot.
Mivel egy-egy évgyűrű vastagsága több különböző évben is azonos méretű lehet, a datáláshoz (és a már említett ‘overlapping’-hez) több évnyi évgyűrű szükséges. Pl. ha egy terület 1545-ös évgyűrűje szinte teljesen megegyezik az 1786-ossal, akkor csak az az egy évgyűrű alapján nem lehet datálni semmit, hanem szükség van a ‘szomszédos’ évekre is.
Főként az épületekből származó faminták kapcsán fontos mérlegelni, hogy az adott fákat vajon honnan szállíthatták az építkezés helyszínére. Ha ugyanis a felhasznált fák jóval távolabb nevelkedtek, akkor vagy nem fognak belepasszolni a környék mintasorozataiba vagy - ha épp van hozzájuk hasonló sorozat akkor hamis eredményt fognak adni.
A legérdekesebb hibalehetőséget a kutatók számára az egyes faalapanyagok újrafelhasználása okozza. Az emberek ugyanis - csakúgy mint a kőveket, téglákat - a fagerendákat is szeretik újra felhasználni, így könnyen megeshet, hogy a 14. században kivágott fából készült gerendát találunk egy 17. századi templomban.
Mire tudják használni a régészek?
A működési elve miatt a fa leletek korát tudjuk megállapítani a dendrokronológiával, mint például cölöpök, gerendák, kések nyelei, kutak faszerkezete vagy épp szenült fa maradványok. Mivel a fa szerves anyag, ezért ritkán találunk belőle a magyarországi ásatásokon. Főleg a középkori lelőhelyeken találkozunk velük, mert azóta kevesebb idő telt el és nem bomlottak még el teljesen. Ennek különösen szoktak örülni a régészek, mert a középkorban nem alkalmazható túl jól a radiokarbon korhatározás (hiszen ennél a párszáz évnél nem sokat pontosít egy 1250 +/- 50 év). A faévgyűrűknek köszönhetően viszont nagyon pontosan lehet datálni a középkori leleteket is.
Újkőkori kút maradványa Tiszakürt határában, amelyet a szolnoki Damjanich János Múzeum régészei tártak fel pár évvel ezelőtt. Látszik, hogy a mai napig áll benne a víz, aminek köszönhetően fennmaradt ~7500 éven keresztül. [Forrás: itt]
A régebbi korokból általában a lápos-vizes helyeken lelünk fa leletekre. Például az őskori, többezer éves kutak szerkezete is csak azért marad ránk, mert maga a kút jól le lett zárva, illetve folyamatosan víz alatt van - így a szélsőségesen nedves és egyenletes hőmérsékletű közeg konzerválja a fa szerkezetet.
Egy-egy tárgy vizsgálatával azonban nemcsak annak korát ismerjük meg. Ha egy fanyelű kés előkerül egy sírból, akkor az ő kora - némi óvatossággal - kiterjeszthető a sírra is. Hiszen a sír nem lehet régebbi, mint a késnyélhez felhasznált faanyag. Fiatalabb viszont lehet, ha egy olyan késről van szó, amely apáról fiúra szállt - ez esetben akár 30-50 vagy még több év különbség is lehet a fa kivágása és az egyén eltemetése között. Emiatt is nagyon fontos, hogy a régészeti leleteket és jelenségeket mindig a kontextusukkal együtt nézzük, mert különben nagyon könnyű hamis következtetésekre jutni.
Mi köze van a 14C korhatározáshoz?
A faévgyűrűk haszna nem korlátozódik a fából készült leletekre. Valójában minden olyan tárgynál segítségünkre van, amelyeket a radiokarbonos módszerrel datálunk. De miért? A radiokarbon korhatározáskor vizsgált 14C/12C arány nem állandó, ugyanis hatnak rájuk környezeti tényezők, pl. egy vulkánkitörés, erdőtüzek, az ipari forradalom stb. Így a radiokarbon datáláskor kapott egyenes vonal (ami azt mutatná, hogy X arány esetén hány éves a mintánk) becsapós, mert egyes arányok többször is visszatérhetnek. Ez pedig egy elég nagy hibalehetőséget hordoz magában.
Szerencsére a famaradványok tökéletes alanyai a dendrokronológiának és a radiokarbon datálásnak is - így mindkettőt alkalmazva sikerült kalibrálni a radiokarbon görbét, ami így egyenes vonalból egy girbe-gurba görbét csinált, meg sokkal pontosabb eredményeket.
A képen egy kalibrált görbét láthatsz, ahol a függőleges tengelyen a nyers radiokarbon eredmények vannak, a vízszintesen pedig a kalibrált időpontokat.
A különböző színű vonalak egy-egy minta eredményének intervallumát mutatják. A zöld dátumnál látszik, hogy az eredeti, 1200 (~1180-1205) körüli dátum kalibrálva már sokkal nagyobb időintervallumot fed le (~1080-1175).
Ezzel szemben a kék minta eredménye nagyon pontos. A piros mintánál pedig három különböző időszak is felmerül, mint valódi kor.
Mire használják a régészeten kívül?
A dendrokronológiát számos tudományág használja nap, mint nap. Mivel a faévgyűrűk különlegességét a környezeti változások adják, így a legtöbb adatot az ezeket kutató tudományoknak adja. Ilyen például a paleoklimatológia, ahol a hőmérséklet, a csapadékosság, valamint a felhősség változásaira következtethetnek a kutatók a faévgyűrűk alapján. Egy másik példa az ökológia, aminek a kutatói például a korábbi erdőtüzekről, kártevők elszaporodásáról és különféle fákat érintő betegségek előfordulásáról kapnak fontos információkat.
A természettudományok mellett azonban a művészettörténészek számára is nagyon fontosak a faévgyűrűk, főleg a fapanelekre készülő festmények kapcsán. A faalapanyagok alapján ki tudják szűrni a később készült hamisítványokat, az eredeti képeknél pedig információkat kaphatnak arról, hogy honnan származik a fa, amire a képet festették.
Felhasznált irodalom és további olvasmányok:
Grynaeus András: Dendrokronológiai kutatások Magyarországona - a Magyar Dendrokronológiai Laboratórium tevékenysége In: Kázmér Miklós (szerk.): Környezettörténet. Az elmúlt 500 év környezeti eseményei történeti és természettudományi források tükrében. Hantken Kiadó. Budapest, 2009.
Szolnoki Régészet Blog - Újkőkori kút Tiszakürt határában Utolsó elérés: 2022.07.23.
Tóth Boglárka – Grynaeus András – Botár István: Dendrokronológiai kutatások Erdélyben In: Magyar Régészet Online Magazin, 2013 Ősz. 1-5.
Grynaeus András A magyarországi dendrokronológiai kutatás eredményei és új kérdései. In: F. Romhányi Beatrix – Grynaeus András – Magyar Károly – Végh András (szerk.): „Es tu scholaris”. Ünnepi tanulmányok Kubinyi András 75. születésnapjára. 87–102. Budapest: Budapesti Történeti Múzeum, 2004.
Douglass, A.E.: Climatic Cycles and Tree Growth. Vol. II. A Study of the Annual Rings of Trees in relation to Climate and Solar Activity. Washington, D.C., USA: Carnegie Institute of Washington, 1928.
van der Plecht, J. - Bronck Ramsey, C. - Heaton, T. J. - Scott, E. M. - Talamo, S.: Recent Developments in Calibration for Archaeological and Environmental Samples. In: Radiocarbon. (August 2020) 62 (4): 1095–1117.
Taylor, R.E.: Radiocarbon Dating. London 1987. Academic Press.
Eissing, Thomas Grundlagen der Dendrochronologie. In: Johannes Cramer – Thomas Eißing: Dächer in Thüringen, 15–20. Arbeitshefte des Thüringisches Landesamtes für Denkmalpflege 2. Bad Homburg: Ausbildung und Wissen, 1996.
Sheppard, Paul R.: "Dendroclimatology: extracting climate from trees: Dendroclimatology". In: Wiley Interdisciplinary Reviews: Climate Change. May 2010. 1 (3): 343–352.
Ha tetszett a fenti poszt, akkor kukkantsd meg ezeket is:
