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.
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.
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.
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.