54409

CYKLE ROCZNE: WARWY I PIERŚCIENIE PRZYROSTOWE DRZEW

Przed pojawieniem się radiometrycznych metod datowania po drugiej wojnie światowej najdokładniejszą metodą datowania bezwzględnego było liczenie pierścieni przyrostowych drzew i osadów warwowycli. Metodę tą można było wykorzystywać jednak tylko we dwóch regionach świata: warwy w Skandynawii, a pierścienie drzew na amerykańskim Południowym Zachodzie. Obecnie, o ile liczenie osadów warwowych ma ograniczone zastosowanie, o tyle liczenie pierścieni przyrostowych drzew stało się, dzięki wytrwałej pracy badawczej, konkurencja dla datowania radiowęglowego jako główna metoda datowania dla okresu ostatnich kilku tysięcy lat w wielu częściach Europy, Ameryki Północnej i Japonii.

WARWY

Szwedzki geolog baron Gerard de Geer zauważył w roku 1878, że pewne złoża gliny bywają uwarstwione w sposób bardzo regularny. Stwierdził on, że takie warstwy (po szwedzku: warwy) powstały w jezioracli tworzących się u czoła skandynawskich lodowców w wyniku corocznego topnienia pokrywy lodowej, stale cofającej się od końca epoki plejstocenu, czyli ostatniej epoki lodowcowej. Ich grubość b>4a różna w różnych latach, przy czym gruba warstwa stanowiła efekt roku ciepłego, z obfitszym topnieniem, natomiast cieńsza świadczyła o roku cliłodniejszym. Dzięki pomiarom grubości kolejnych warw całej sekwencji i porównywaniu ich z warwami z sąsiednich obszarów możliwe się stało połączenie poszczególnych długich sekwencji w całość.

Była to pierwsza z opracowanych metod geochronologicznych. Znaleziono znaczne złoża iłów wstęgowych (warw) reprezentujące tysiące lat i sięgające wstecz (po połączeniu razem) od współczesności po początek odwrotu lodowców ze Skandynawii około 13 000 lat temu. Metoda ta pozwoliła po raz pierwszy na całkiem wiarygodne oszacowanie daty końca ostatniej epoki lodowcowej, a zatem wniosła wkład do chronologii archeologicznej nie tylko Skandynawii, lecz także i wielu innych części świata.

Porównywalne prace podjęto w Ameryce Północnej, wystąpiły jednak problemy z korelacją danych północnoamerykańskich i północnoeuropejskich (fińskich i szwedzkich). Dla bezpośrednich zastosowań archeologicznych znacznie bardziej użyteczne jest datowanie radiowęglowe i dendrochronologia.

DENDROCHRONOLOGIA

Metoda ta, jedna z najdokładniejszych metod określania wieku bezwzględnego, została rozwinięta na początku XX w. w USA przez amerykańskiego astronoma, A.E. Douglassa. Pod koniec lat 30 została wprowadzona do Europy, gdzie pionierskie prace w tej dziedzinie prowadził niemiecki botanik, B. Huber; jej szybki rozwój rozpoczął się w latach 60, wraz z wprowadzeniem metod statystycznych i zastosowaniem technik komputerowych. Intensywne prace, prowadzone od lat 80 w kilku ośrodkach (AGH Kraków, ASP Warszawa, PŚ Gliwice, UMK Toruń) doprowadziły do opracowania podstaw dendrochronologii także w Polsce. Dendrochronologia ma dziś dwa różne zastosowania: (1) jako użyteczna metoda kalibracji lub korelacji dat radiowęglowych; oraz (2) jako niezależna i pełnoprawna metoda datowania bezwzględnego.

Większość drzew wytwarza każdego roku pierścienie nowego drewna, co łatwo zaobserwować na przekroju ściętego drzewa. Owe pierścienie nie mają stałej grubości. W pojedynczych drzewach mogą się różnić z dwóch powodów. Po pierwsze, stają się coraz cieńsze z wiekiem drzewa. Po drugie, tempo wzrostu każdego drzewa zależne jest od pogody w danym roku. W rejonach suchych opady deszczu ponad średnią roczną dają w efekcie szczególnie gruby pierścień przyrostu drewna. W rejonach o klimacie bardziej umiarkowanym większe znaczenie niż opady będą miały temperatura i nasłonecznienie. Tutaj gwałtowne wiosenne przymrozki mogą spowodować powstanie wąskiego pierścienia przyrostu drewna. To zjawisko zmienności wyglądu pierścieni, dobrze widocznej na przekroju pnia, wykorzystano do zbudowania sekwencji słojów drzew sięgających tysiące lat wstecz. Pierścienie w pniu drzewa układają się w charakteiystyczne dla danego okresu serie, które można porównywać z innymi przekrojami drzew czy drewna; na tej