Niên đại học thụ mộc

Niên đại học thụ mộc (tiếng Anh: dendrochronology hoặc tree-ring dating) là phương pháp khoa học xác định niên đại của cây gỗ theo đúng số năm chúng sinh sống. Cùng với việc xác định tuổi cây, điều này có thể cung cấp dữ liệu cho ngành khí hậu học, hỗ trợ nghiên cứu về khí hậu và điều kiện khí quyển trong các giai đoạn khác nhau trong lịch sử từ vòng gỗ hàng năm. Thuật ngữ tiếng Anh của niên đại học thụ mộc là dendrochronology, bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp cổ đại δένδρον - dendron, nghĩa là "cây", và χρόνος - khronos, nghĩa là "thời gian" và -λογία (-logia) có nghĩa là "nghiên cứu về".[1]

Máy khoan lấy mẫu vòng gỗ hàng năm và đếm vòng tăng trưởng
Vòng sinh trưởng của một cây ở Thảo cầm viên Bristol, Anh. Mỗi vòng gỗ tượng trưng cho một năm; các vòng bên ngoài gần vỏ cây là trẻ nhất

Niên đại học thụ mộc rất hữu ích để xác định tuổi chính xác của cây gỗ, đặc biệt là những mẫu quá gần đây nên không sử dụng phương pháp xác định niên đại bằng carbon phóng xạ, kết quả của phương pháp carbon-14 có sai số là các khoảng thời gian rất lớn. Để biết chính xác ngày cây chết, cần phải thu mẫu đầy đủ đến sát vỏ cây, điều mà hầu hết gỗ chế biến không có. Nó cũng cung cấp dữ liệu về thời gian của các sự kiện và tốc độ thay đổi trong môi trường (nổi bật nhất là khí hậu) và cả trong gỗ được tìm thấy trong khảo cổ học hoặc các tác phẩm nghệ thuật và kiến trúc. Nó cũng được sử dụng để kiểm tra niên đại carbon phóng xạ để hiệu chỉnh tuổi carbon phóng xạ.[2]

Sự phát triển mới của cây thân gỗ xảy ra ở tượng tầng, một loại mô phân sinh gần vỏ cây. Tốc độ tăng trưởng của cây thay đổi theo một mô hình có thể dự đoán được trong suốt cả năm để đáp ứng với những thay đổi khí hậu theo mùa, dẫn đến các vòng tăng trưởng dễ thấy được. Mỗi vòng gỗ hàng năm đánh dấu một chu kỳ hoàn chỉnh của các mùa hoặc một năm trong vòng đời của cây.[2] Dữ liệu từ niên đại học thụ mộc còn được dùng để hiệu chỉnh cho phương pháp carbon phóng xạ chính xác đến 13.910 năm trước.[3] Một phương pháp mới dựa trên việc đo lường sự biến đổi của các đồng vị oxy trong mỗi vòng gỗ hàng năm và cách này được sử dụng trên các mẫu không phù hợp với phương pháp niên đại thụ mộc vì có quá ít hoặc các vòng quá giống nhau.[4]

Lịch sử nghiên cứu sửa

Nhà thực vật học Hy Lạp Theophrastos (khoảng 371 – khoảng 287 TCN) lần đầu tiên đề cập rằng gỗ của cây có các vòng.[5][6] Trong tác phẩm Trattato della Pittura (Luận về hội họa), Leonardo da Vinci (1452–1519) lần đầu tiên đề cập rằng cây cối hình thành các vòng gỗ hàng năm và độ dày của chúng được xác định bởi các điều kiện mà chúng lớn lên.[7] Năm 1737, nhà thực vật học người Pháp Henri-Louis Duhamel du Monceau và Georges-Louis Leclerc de Buffon đã kiểm tra ảnh hưởng của các điều kiện sinh trưởng đối với hình dạng của các vòng gỗ thân cây.[8] Họ phát hiện ra rằng vào năm 1709, một mùa đông khắc nghiệt đã tạo ra các vòng gỗ sẫm màu rõ rệt, được dùng làm tài liệu tham khảo cho các nhà tự nhiên học châu Âu sau này.[9] Tại Hoa Kỳ, Alexander Catlin Twining (1801–1884) đã đề xuất vào năm 1833 rằng các vòng gỗ hàng năm có thể được sử dụng để đồng bộ hóa niên đại của các loại cây khác nhau và nhờ đó tái tạo lại khí hậu trong quá khứ trên toàn bộ khu vực.[10] Nhà bác học người Anh Charles Babbage đã đề xuất sử dụng phương pháp niên đại học thụ mộc để xác định niên đại của phần còn lại của cây trong đầm lầy than bùn hoặc thậm chí trong các tầng địa chất (1835, 1838).[11]

Trong nửa sau của thế kỷ 19, nghiên cứu khoa học về vòng gỗ hàng năm và ứng dụng của niên đại học thụ mộc đã bắt đầu. Năm 1859, Jacob Kuechler, người Mỹ gốc Đức (1823–1893) đã sử dụng phương pháp xác định niên đại chéo (crossdating) để kiểm tra cây Sồi (Quercus stellata) nhằm nghiên cứu hồ sơ về khí hậu ở miền tây Texas.[12] Năm 1866, nhà thực vật học, côn trùng học và người trồng rừng người Đức Julius Theodor Christian Ratzeburg (1801–1871) đã quan sát thấy tác động của sự rụng lá trên các vòng gỗ do sự phá hoại của côn trùng.[13] Đến năm 1882, quan sát này đã xuất hiện trong sách giáo khoa về lâm nghiệp.[14] Vào những năm 1870, nhà thiên văn học người Hà Lan Jacobus Kapteyn (1851–1922) đã sử dụng phương pháp xác định niên đại chéo để tái tạo lại khí hậu của Hà Lan và Đức.[15] Năm 1881, nhà lâm nghiệp Thụy Sĩ-Áo Arthur von Seckendorff-Gudent (1845–1886) đã sử dụng phương pháp xác định niên đại chéo.[16] Từ năm 1869 đến năm 1901, Robert Hartig (1839–1901), một giáo sư người Đức về bệnh học rừng, đã viết một loạt bài báo về giải phẫu và sinh thái học của các vòng gỗ hàng năm.[17] Năm 1892, nhà vật lý người Nga Fedor Nikiforovich Shvedov (Фёдор Никифорович Шведов; 1841–1905) viết rằng ông đã sử dụng các mẫu vòng gỗ hàng năm để dự đoán hạn hán vào năm 1882 và 1891.[18]

Trong nửa đầu thế kỷ 20, nhà thiên văn học A. E. Douglass đã thành lập Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Vòng gỗ hàng năm tại Đại học Arizona. Douglass tìm cách hiểu rõ hơn về chu kỳ Mặt Trời và lập luận rằng những thay đổi trong hoạt động của mặt trời sẽ ảnh hưởng đến các kiểu khí hậu trên trái đất, mà điều này sẽ được ghi lại bằng các kiểu phát triển vòng gỗ hàng năm (tức là vết đen mặt trời → khí hậu → vòng cây).

Phương pháp nghiên cứu sửa

Vòng gỗ hàng năm sửa

 
Biểu đồ sinh trưởng thứ cấp trong cây thân gỗ thể hiện qua các mặt cắt dọc và ngang. Một lớp gỗ mới được thêm vào trong mỗi mùa sinh trưởng, làm dày thân, cành và rễ hiện có để tạo thành vòng gỗ hàng năm.

Các mặt cắt ngang cắt qua thân cây để lộ các vòng sinh trưởng, chính xác hơn là vòng gỗ hàng năm. Vòng gỗ hàng năm là kết quả của sự phát triển mới trong các lớp của tầng sinh mạch, tạo ra một lớp tế bào gần vỏ cây gọi là mô phân sinh bên; sự tăng trưởng về đường kính này được gọi là sinh trưởng thứ cấp. Các vòng gỗ này là kết quả của sự sinh trưởng qua các mùa trong năm; một vòng thường đánh dấu một năm trôi qua trong vòng đời của cây. Loại bỏ vỏ cây ở một khu vực cụ thể có thể gây móp méo các vòng gỗ sau này.

Các vòng gỗ rõ ràng và khác biệt hơn ở những cây mọc ở ôn đới, nơi các mùa khác nhau rõ rệt hơn. Phần bên trong của vòng sinh trưởng hình thành vào đầu mùa sinh trưởng, khi cây sinh trưởng tương đối nhanh (do đó mật độ gỗ ít hơn) và được gọi là "gỗ sớm" (hoặc "gỗ xuân", hoặc "gỗ xuân muộn"[19]); phần bên ngoài là "gỗ muộn" (đôi khi được gọi là "gỗ mùa hè" vì thường được sản xuất vào mùa hè, đôi khi vào mùa thu) và mật độ gỗ nhiều hơn.[20]

 
Mặt cắt thân cây Pinus taeda cho thấy các vòng gỗ hàng năm ở Cheraw, Nam Carolina

Nhiều cây ở vùng ôn đới tạo ra một vòng sinh trưởng mỗi năm, vòng mới nhất tiếp giáp với vỏ cây. Do đó, trong toàn bộ thời gian sống của cây, một dữ liệu hàng năm thông qua vòng gỗ được hình thành phản ánh tuổi của cây và điều kiện khí hậu mà cây đã phát triển. Độ ẩm đầy đủ và một mùa sinh trưởng dài dẫn đến vòng rộng và sáng, trong khi một năm hạn hán có thể dẫn đến vòng rất hẹp và tối.

Việc đọc trực tiếp niên đại của các vòng gỗ hàng năm là một môn khoa học phức tạp vì nhiều lý do. Đầu tiên, trái ngược với mô hình một vòng mỗi năm, các điều kiện thuận lợi và khó khăn xen kẽ, chẳng hạn như ấm áp vào giữa mùa xuân và lạnh giá vào mùa đông, có thể dẫn đến một số vòng gỗ hình thành trong một năm nhất định. Ngoài ra, một số loài cây cụ thể có thể có "các vòng bị thiếu" và điều này ảnh hưởng đến việc lựa chọn cây để nghiên cứu về các khoảng thời gian dài. Trường hợp thiếu vòng gỗ này dù rất hiếm, nhưng có xuất hiện ở chi Sồichi Du.[21]

Các cây sống trong cùng một khu vực có xu hướng phát triển các vòng gỗ giống nhau trong một khoảng thời gian nhất định. Các nhà nghiên cứu có thể so sánh và đối chiếu các mẫu này theo từng vòng gỗ với các mẫu từ các cây mọc cùng thời điểm trong cùng một khu vực địa lý (có các điều kiện khí hậu tương tự). Khi có thể xếp khớp các mẫu vòng cây này trên các cây liên tiếp trong cùng một địa điểm, theo kiểu chồng chập lên nhau, thì có thể xây dựng trình tự thời gian cho toàn bộ khu vực địa lý và cho các tiểu khu vực. Hơn nữa, gỗ từ các cấu trúc cổ xưa với niên đại đã biết có thể được so khớp với dữ liệu vòng cây (một kỹ thuật gọi là xác định niên đại chéo) và nhờ đó tuổi của cây gỗ có thể được xác định chính xác. Các nhà nghiên cứu niên đại học thụ mộc ban đầu tiến hành xác định niên đại bằng cách kiểm tra trực quanː đếm vòng gỗ; gần đây hơn, họ dùng máy tính để thực hiện nhiệm vụ, áp dụng các kỹ thuật thống kê để đánh giá sự phù hợp. Để loại bỏ các trường hợp ngoại lệ trong sự phát triển của vòng cây, các nhà nghiên cứu lấy giá trị trung bình độ rộng vòng gỗ của của nhiều mẫu cây đã được làm mịn để xây dựng lịch sử vòng gỗ. Lịch sử vòng gỗ không xác định ngày bắt đầu và ngày kết thúc được gọi là niên đại biến động (floating chronology). Nó có thể được xác định cụ thể bằng cách đối sánh chéo với một niên đại khác (lịch sử vòng cây) có ngày chính xác hơn.

Một số niên đại đã hoàn toàn được xác định và khớp chéo, ví dụ như trường hợp gỗ sồi và gỗ thông ở trung tâm châu Âu có niên đại 12.460 năm,[22] hoặc niên đại của gỗ sồi có từ 7.429 năm ở Ireland và 6.939 năm ở Anh.[23] So sánh tuổi carbon phóng xạ và dùng niên đại học thụ mộc hỗ trợ tính nhất quán của hai phương pháp độc lập này.[24] Một niên đại được xác định đầy đủ khác kéo dài 8.500 năm tồn tại ở cây thông lông cứng ở Tây Nam Hoa Kỳ (Núi Trắng ở California).[25]

Phương trình niên đại thụ mộc sửa

 
Một dạng đồ thị điển hình của hàm chiều rộng vòng gỗ theo phương trình niên đại thụ mộc
 
Một dạng chức năng điển hình của vòng gỗ (theo phương trình niên đại thụ mộc) với sự gia tăng chiều rộng của vòng gỗ ở giai đoạn ban đầu

Phương trình niên đại thụ mộc xác định quy luật tăng trưởng của các vòng gỗ hàng năm. Phương trình được đề xuất bởi nhà sinh lý học người Nga Alexandr N. Tetearing trong tác phẩm "Theory of populations" (tạm dịchː Lý thuyết quần thể)[26] dưới dạng:

 

trong đó ΔL là độ rộng vòng gỗ hàng năm, t là thời gian (tính bằng năm), ρ là khối lượng riêng của gỗ, kv là hệ số tỷ lệ, M(t) là hàm khối lượng sinh trưởng của cây.

Bỏ qua các dao động hình sin tự nhiên của khối lượng cây, công thức cho sự thay đổi độ rộng vòng gỗ hàng năm là:

 

trong đó c1, c2c4 là hệ số tỷ lệ, a1a2 là các hằng số dương.

Công thức này rất hữu ích để tính gần đúng dữ liệu mẫu trước khi chuẩn hóa dữ liệu. Các dạng điển hình của hàm ΔL(t) của vòng gỗ hàng năm được thể hiện trong các hình.

Lấy mẫu và phân tích sửa

Niên đại học thụ mộc cho phép dùng các mẫu vật đã chết để xác định niên đại chính xác tới một năm cụ thể.[27] Đơn vị ngày thường được thể hiện dưới dạng năm dương lịch ước tính, ký hiệu B.P. (Before Present) có nghĩa là "trước hiện tại", trong đó "hiện tại" đề cập đến ngày 1 tháng 1 năm 1950.[27][a]

Các lõi gỗ được lấy mẫu và dùng để đo chiều rộng của các vòng sinh trưởng hàng năm; bằng cách lấy mẫu từ các địa điểm khác nhau trong một khu vực cụ thể, các nhà nghiên cứu có thể xây dựng một chuỗi lịch sử toàn diện. Các kỹ thuật của niên đại học thụ mộc phù hợp hơn ở những khu vực mà cây cối mọc trong các điều kiện cận biên như khô cằn hoặc bán khô cằn nơi sự phát triển của vòng gỗ hàng năm nhạy cảm hơn với môi trường, thay vì ở những khu vực ẩm ướt nên sự phát triển của vòng gỗ đồng đều hơn. Ngoài ra, một số chi cây phù hợp cho loại phân tích vòng gỗ này. Ví dụ, các loài thông bristlecone đặc biệt sống lâu và phát triển chậm và đã được sử dụng rộng rãi trong niên đại học thụ mộc; mẫu vật còn sống và đã chết của loài này cung cấp vòng gỗ có từ hàng nghìn năm trước, ở một số vùng hơn 10.000 năm.[28] Hiện tại, khoảng thời gian tối đa cho niên đại được tính toán đầy đủ là hơn 11.000 năm B.P.

IntCal20 là "Đường cong hiệu chỉnh tuổi carbon phóng xạ" năm 2020, cung cấp chuỗi ngày carbon-14 được hiệu chỉnh tính từ 55.000 năm trước. Phần gần đây nhất, cách đây 13.900 năm, dựa trên các vòng gỗ hàng năm.[29]

Trình tự tham chiếu sửa

Niên đại tính cho châu Âu bắt nguồn từ các cấu trúc bằng gỗ cho thấy có một sự gián đoạn xây dựng, trùng hợp với Cái Chết Đen.[30]. Tuy nhiên, vẫn tồn tại những niên đại không gián đoạn từ thời tiền sử, ví dụ như niên đại của Đan Mạch có từ năm 352 trước Công nguyên.[31]

Với một mẫu vòng gỗ, sự thay đổi của sự phát triển vòng cây không chỉ cung cấp sự phù hợp theo năm mà còn có thể phù hợp với vị trí vì khí hậu thay đổi từ nơi này sang nơi khác. Điều này cho phép xác định nguồn gốc của các con tàu cũng như các đồ tạo tác nhỏ hơn làm từ gỗ được vận chuyển trên một quãng đường dài, ví dụ như các tấm tranh và gỗ đóng tàu.

Ghi nhận bão mặt trời sửa

Các cơn bão mặt trời có niên đại đã biết, chẳng hạn như các cơn bão vào năm 774-775993-994, có thể cung cấp một điểm tham chiếu thời gian khi chúng gây ra sự gia tăng đột biến carbon 14 trong các vòng gỗ hàng năm trong năm đó trên toàn thế giới. Ví dụ, những ngôi nhà gỗ ở di chỉ Viking tại L'Anse aux Meadows ở Newfoundland đã được xác định niên đại bằng đo sự gia tăng nồng độ carbon-14 trong vòng gỗ do tia vũ trụ gây ra vào năm  993, cho thấy gỗ được lấy từ một cây bị đốn vào năm 1021.[32]

Các ứng dụng sửa

Hiệu chuẩn xác định niên đại bằng carbon phóng xạ sửa

Ngày được đo từ niên đại học thụ mộc có thể được sử dụng để hiệu chuẩn và kiểm tra niên đại bằng carbon phóng xạ.[27] Điều này có thể được thực hiện bằng cách so sánh niên đại của carbon phóng xạ đối với các chuỗi niên đại dài tính từ niên đại học thụ mộc, ví dụ như dùng cây thông nón gai California ở Arizona được sử dụng để phát triển phương pháp hiệu chuẩn này có tuổi thọ lên đến 4900 năm, ngoài việc sử dụng mẫu vật là một chuỗi niên đại vòng gỗ hàng năm rất dài, không bị gián đoạn (có niên đại khoảng năm 6700 trước Công nguyên). Các nghiên cứu bổ sung về cây sồi châu Âu, chẳng hạn như niên đại ở Đức được tính khoảng năm 8500 trước Công nguyên, cũng có thể được sử dụng để sao lưu và hiệu chỉnh thêm niên đại của carbon phóng xạ.[33]

Khí hậu học sửa

Niên đại học khí hậu là khoa học xác định khí hậu trong quá khứ từ cây thân gỗ, chủ yếu từ các đặc tính của vòng gỗ hàng năm.[34] Các tính chất khác của vòng gỗ hàng năm, chẳng hạn như mật độ gỗ muộn tối đa (maximum latewood density - MXD) đã được chứng minh là đại diện tốt hơn so với chiều rộng vòng gỗ hàng năm. Sử dụng các vòng gỗ hàng năm có thể ước tính nhiều vùng khí hậu địa phương từ hàng trăm đến hàng nghìn năm trước.

Lịch sử mỹ thuật sửa

 
Một bức chân dung của Mary I của Scotland, được xác định có niên đại từ thế kỷ 16 bằng phương pháp niên đại học thụ mộc

Niên đại học thụ mộc đã trở nên quan trọng đối với các nhà sử học nghệ thuật trong việc xác định niên đại của tranh bảng gỗ (tạm dịch từ panel painting). Tuy nhiên, không giống như việc phân tích các mẫu từ các tòa nhà có thể gửi đến phòng thí nghiệm, các giá đỡ bằng gỗ cho các bức tranh thường phải được đo tại các cơ quan bảo tồn tranh của bảo tàng, nơi đặt ra những hạn chế đối với các kỹ thuật có thể được sử dụng.[35]

Ngoài việc xác định niên đại, niên đại học thụ mộc cũng có thể cung cấp thông tin về nguồn gốc của gỗ dùng trong tranh. Nhiều bức tranh Hà Lan thời kỳ đầu hóa ra được vẽ trên các tấm gỗ sồi Baltic được vận chuyển từ vùng Wisła qua các cảng của Liên minh Hanse. Tranh có thành phần từ gỗ sồi đã được sử dụng ở một số nước phía Bắc như Anh, Pháp, Đức. Các giá đỡ bằng gỗ không phải gỗ sồi hiếm khi được các họa sĩ người Hà Lan sử dụng.[36]

Vì các tấm gỗ dày chắc đã được gia công khi sử dụng làm tranh nên phải có một số năm không thể tính chính xác khi ước tính niên đại.[37] Các tấm gỗ được cắt bớt các vòng ngoài và thường mỗi tấm ván chỉ sử dụng một phần nhỏ bán kính của thân. Do đó, các nghiên cứu về niên đại thường dẫn đến một kết quả gọi là "terminus post quem" (giới hạn sau đó) và một ngày dự kiến cho sự xuất hiện của tấm gỗ thô dày dặn bằng cách sử dụng ước lượng về các yếu tố này.[38] Kết quả của việc thiết lập nhiều trình tự, có thể xác định niên đại của 85–90% trong số 250 bức tranh từ thế kỷ 14 đến thế kỷ 17 được phân tích từ năm 1971 đến năm 1982;[39] cho đến nay, một số lượng tranh lớn hơn nhiều đã được phân tích.

Một bức chân dung của Mary I của Scotland trong Phòng trưng bày Chân dung Quốc gia, London được cho là một bản sao từ tranh gốc ở thế kỷ 18. Tuy nhiên, niên đại học thụ mộc cho biết rằng gỗ có niên đại từ nửa sau của thế kỷ 16. Hiện nó được coi là một bức tranh nguyên bản từ thế kỷ 16 của một họa sĩ vô danh.[40]

Niên đại học thụ mộc cũng đã được áp dụng cho bốn bức tranh mô tả cùng một chủ đề, đó là Đức Giê-su đuổi những người đang mua bán trong Đền Thờ (đề cập trong các sách Phúc Âm Matthew 21:12–17, Mark 11:15–19 và Luke 19:45–48). Kết quả cho thấy niên đại của gỗ quá muộn để có thể được sơn bởi Hieronymus Bosch.[41]

Mặc dù niên đại học thụ mộc đã trở thành một công cụ quan trọng để xác định tuổi cho các tấm gỗ sồi, nhưng nó không hiệu quả trong việc xác định niên đại cho các tấm gỗ dương thường được các họa sĩ người Ý sử dụng vì cây dương có các vòng gỗ sinh trưởng thất thường hơn.[42]

Thế kỷ 16 chứng kiến sự thay thế dần dần nguyên liệu gỗ bằng vải bạt để hỗ trợ bảo quản các bức tranh, điều đó có nghĩa là phương pháp đo niên đại bằng vòng gỗ hàng năm ít được áp dụng hơn cho các bức tranh sau này.[43] Ngoài ra, nhiều bức tranh bảng gỗ đã được chuyển qua vải bạt hoặc các vật liệu hỗ trợ bảo quản tranh khác trong thế kỷ 19 và 20.

Khảo cổ học sửa

Việc xác định niên đại của các tòa nhà có kết cấu và cấu kiện bằng gỗ cũng được thực hiện bằng phương pháp niên đại học thụ mộc; khảo cổ học niên đại thụ mộc (dendroarchaeology) là thuật ngữ chỉ ứng dụng của niên đại học thụ mộc trong khảo cổ học. Mặc dù các nhà khảo cổ học có thể xác định niên đại của gỗ và thời điểm nó bị đốn hạ, nhưng khó có thể xác định chắc chắn tuổi của một tòa nhà hoặc công trình kiến trúc mà gỗ đã được sử dụng; gỗ có thể đã được tái sử dụng từ một cấu trúc cũ hơn, có thể đã bị đốn hạ và để lại trong nhiều năm trước khi sử dụng hoặc có thể được sử dụng để thay thế một mảnh gỗ bị hư hỏng. Do đó, việc xác định niên đại của tòa nhà thông qua niên đại học thụ mộc đòi hỏi kiến thức về lịch sử của công nghệ xây dựng.[44] Nhiều dạng tòa nhà thời tiền sử đã sử dụng các "trụ" là toàn bộ thân cây non; trong đó phần dưới cùng của trụ cột này vẫn tồn tại trong lòng đất, vị trí có thể đặc biệt hữu ích cho việc xác định niên đại.

Ví dụ:

  • Post TrackSweet Track, những con đường mòn bằng gỗ cổ xưa ở Somerset Levels, Anh, đã có từ năm 3838 trước Công nguyên và năm 3807 trước Công nguyên.[45]
  • Pháo đài Navan ở Ireland tiền sử là một công trình kiến trúc lớn được xây dựng với hơn hai trăm trụ. Trụ gỗ sồi trung tâm đã bị đốn hạ vào năm 95 trước Công nguyên.[46]
  • Nhà Fairbanks ở Dedham, Massachusetts. Ngôi nhà từ lâu được cho là đã được xây dựng vào khoảng năm 1640 (và là ngôi nhà có khung gỗ lâu đời nhất ở Bắc Mỹ), các mẫu gỗ lấy từ một thanh dầm đã xác nhận rằng gỗ này từ một cây sồi bị đốn vào năm 1637–1638 vì gỗ không được gia công trước khi sử dụng trong xây dựng vào thời điểm đó ở New England. Một mẫu gỗ khác từ một thanh dầm khác cho ra niên đại là năm 1641, do đó xác nhận ngôi nhà đã được xây dựng bắt đầu từ năm 1638 và hoàn thành vào khoảng sau năm 1641.[47]
  • Phòng chôn cất của Gorm Già, vua Đan Mạch qua đời khoảng năm 958,[48] được xây dựng từ gỗ của các loài cây bị đốn hạ vào năm 958.[44]
  • Nhiều lớp vỉa hè bằng gỗ liên tiếp đã được xây dựng từ thế kỷ 10 - 15 tại thành phố Veliky Novgorod, Nga.[49]

Đo lường, phần mềm và định dạng dữ liệu sửa

Có nhiều định dạng tệp khác nhau được sử dụng để lưu trữ dữ liệu chiều rộng vòng gỗ hàng năm. Nỗ lực tiêu chuẩn hóa đã được thực hiện với sự phát triển của TRiDaS.[50][51] Sự phát triển xa hơn dẫn đến phần mềm cơ sở dữ liệu Tellervo,[52] phần mềm này dựa trên định dạng tiêu chuẩn mới trong khi có thể nhập liệu từ nhiều định dạng dữ liệu khác nhau. Ứng dụng máy tính cá nhân có thể được kết nối vào các thiết bị đo lường và hoạt động với máy chủ cơ sở dữ liệu được cài đặt riêng.[53]

Các niên đại liên quan sửa

Niên đại thảo mộc học (tạm dịch từ herbchronology) là một phân ngành của thực vật học phân tích các vòng gỗ hàng năm trong mạch gỗ rễ thứ cấp của cây thân thảo lâu năm. Các mô hình theo mùa tương tự cũng được nghiên cứu trong lõi băng và trong các lớp trầm tích lắng đọng trong hồ, sông hoặc đáy biển. Mô hình lắng đọng trong lõi bằng sẽ khác nhau đối với hồ đóng băng và hồ không có băng, có ảnh hưởng bởi độ mịn của trầm tích.

Niên đại học vỏ đá vôi (tạm dịch từ sclerochronology) là một khoa học nghiên cứu về các đặc điểm vật lý và hóa học trong các mô cứng của động vật phát triển định kỳ bằng cách bồi tụ và bối cảnh thời gian mà chúng hình thành ở động vật không xương sống, tảo đỏ.

Một số cây trong họ Xương rồng dạng cột cũng biểu hiện các mô hình phát triển theo mùa thông qua đồng vị carbon và oxy trong gai của chúng (niên đại học gai thực vật - tạm dịch từ acanthochronology). Chúng được sử dụng để xác định niên đại theo cách giống như phương pháp niên đại học thụ mộc, kết hợp các phương pháp niên đại tương tự để phủ kín các khoảng trống niên đại và mở rộng phạm vi dữ liệu theo mùa có sẵn cho các nhà khảo cổ học và nhà cổ khí hậu học.

Một kỹ thuật tương tự được sử dụng để ước tính tuổi cá thông qua phân tích các vòng tăng trưởng trong đá tai.

Xem thêm sửa

Ghi chú sửa

  1. ^ Vì mốc thời gian "hiện tại" là biến số, thông lệ thường dùng "hiện tại" là ngày 1 tháng 1 năm 1950 vì đây là ngày bắt đầu của thang tuổi tính bằng carbon-14. Thang này được công bố khoa học lần đầu tiên vào tháng 12 năm 1949.

Tham khảo sửa

  1. ^ The term "dendrochronology" was coined in 1928 by the American astronomer Andrew Ellicott Douglass (1867–1962). Douglass, A.E. (1928). Climatic Cycles and Tree Growth. II. A Study of the Annual Rings of Trees in relation to Climate and Solar Activity. Washington, D.C., USA: Carnegie Institute of Washington. tr. 5. From p. 5: "One can see that in all this we are measuring the lapse of time by means of a slow-geared clock within trees. For this study the name "dendro-chronology" has been suggested, or "tree-time"."
  2. ^ a b Grissino-Mayer, Henri D. (31 tháng 5 năm 2024), The Science of Tree Rings: Principles of Dendrochronology, Department of Geography, The University of Tennessee, Bản gốc lưu trữ ngày 4 tháng 11 năm 2016, truy cập ngày 23 tháng 10 năm 2016
  3. ^ Van der Plecht, J; Bronck Ramsey, C; Heaton, T. J.; Scott, E. M.; Talamo, S (tháng 8 năm 2020). “Recent Developments in Calibration for Archaeological and Environmental Samples”. Radiocarbon. 62 (4): 1095–1117. doi:10.1017/RDC.2020.22.
  4. ^ Loader, Neil J.; Mccarroll, Danny; Miles, Daniel; Young, Giles H. F.; Davies, Darren; Ramsey, Christopher Bronk (tháng 8 năm 2019). “Tree ring dating using oxygen isotopes: a master chronology for central England”. Journal of Quaternary Science. 34 (6): 475–490. Bibcode:2019JQS....34..475L. doi:10.1002/jqs.3115.
  5. ^ Theophrastus with Arthur Hort, trans., Enquiry into Plants, volume 1 (London, England: William Heinemann, 1916), Book V, p. 423. From p. 423: "Moreover, the wood of the silver-fir has many layers, like an onion; there is always another beneath that which is visible, and the wood is composed of such layers throughout." Although many sources claim that Theophrastus recognized that trees form growth rings annually, this is not true.
  6. ^ For the history of dendrochronology, see:
    • Studhalter, R. A. (tháng 4 năm 1956). “Early History of Crossdating”. Tree-Ring Bulletin. 21: 31–35. hdl:10150/259045. (Condensed from: Studhalter, R. A. (1955). “Tree Growth I. Some Historical Chapters”. Botanical Review. 21 (1/3): 1–72. doi:10.1007/BF02872376. JSTOR 4353530. S2CID 37646970.
    • Studhalter, R. A.; Glock, Waldo S.; Agerter, Sharlene R. (1963). “Tree Growth: Some Historical Chapters in the Study of Diameter Growth”. Botanical Review. 29 (3): 245–365. doi:10.1007/BF02860823. JSTOR 4353671. S2CID 44817056.
    • James H. Speer, Fundamentals of Tree-ring Research (Tucson, Arizona: University of Arizona Press, 2010), Chapter 3: History of Dendrochronology, pp. 28–42.
  7. ^ See:
    • Leonardo da Vinci, Trattato della Pittura ... (Rome, (Italy): 1817), p. 396. From p. 396: "Li circuli delli rami degli alberi segati mostrano il numero delli suoi anni, e quali furono più umidi o più secchi la maggiore o minore loro grossezza." (The rings around the branches of trees that have been sawed show the number of its years and which [years] were the wetter or drier [according to] the more or less their thickness.)
    • Sarton, George (1954) "Queries and Answers: Query 145. — When was tree-ring analysis discovered?", Isis, 45 (4): 383–384. Sarton also cites a diary of the French writer Michel de Montaigne, who in 1581 was touring Italy, where he encountered a carpenter who explained that trees form a new ring each year.
  8. ^ du Hamel & de Buffon (27 February 1737) "De la cause de l'excentricité des couches ligneuses qu'on apperçoit quand on coupe horisontalement le tronc d'un arbre ; de l'inégalité d'épaisseur, & de different nombre de ces couches, tant dans le bois formé que dans l'aubier" Lưu trữ 2015-05-09 tại Wayback Machine (On the cause of the eccentricity of the woody layers that one sees when one horizontally cuts the trunk of a tree ; on the unequal thickness, and on the different number of layers in the mature wood as well as in the sapwood), Mémoires de l'Académie royale des science, in: Histoire de l'Académie royale des sciences ..., pp. 121–134.
  9. ^ du Hamel & de Buffon (4 May 1737) "Observations des différents effets que produisent sur les végétaux les grandes gelées d'hiver et les petites gelées du printemps" Lưu trữ 2015-05-09 tại Wayback Machine (Observations on the different effects that the severe frosts of winter and the minor frosts of spring produce on plants), Mémoires de l'Académie royale des science, in: Histoire de l'Académie royale des sciences ..., pp. 273–298. Studhalter (1956), p. 33, stated that Carl Linnaeus (1745, 1751) in Sweden, Friedrich August Ludwig von Burgsdorf (1783) in Germany, and Alphonse de Candolle (1839–1840) in France subsequently observed the same tree ring in their samples.
  10. ^ Alexander C. Twining (1833) "On the growth of timber — Extract of a letter from Mr. Alexander C. Twining, to the Editor, dated Albany, April 9, 1833" Lưu trữ tháng 5 14, 2015 tại Wayback Machine, The American Journal of Science, 24 : 391–393.
  11. ^ See:
  12. ^ See:
    • Jacob Kuechler (August 6, 1859) "Das Klima von Texas" (The climate of Texas), Texas Staats-Zeitung [Texas state newspaper] (San Antonio, Texas), p. 2.
    • "The droughts of western Texas", The Texas Almanac for 1861, pp. 136–137 ; see especially p. 137. Lưu trữ 2015-11-02 tại Wayback Machine
  13. ^ J. T. C. Ratzeburg, Die Waldverderbniss oder dauernder Schade, welcher durch Insektenfrass, Schälen, Schlagen und Verbeissen an lebenenden Waldbäumen entsteht. [The deterioration of forests or lasting damage that arises from feeding by insects, debarking, felling, and gnawing on living forest trees.], vol. 1, (Berlin, (Germany): Nicolaische Verlag, 1866), p. 10. Lưu trữ 2015-10-01 tại Wayback Machine From p. 10: "Die beiden, auf Taf. 42, Fig. 6 (mit dem Durchschnitt Fig. 7) und Fig. 1 (mit dem Durchschnitt Fig. 2) dargestellten Zweige hatten in dem Frassjahre 1862 einen doppelt so starken Jahrring als in dem vorhergehenden angelegt, und auch der (hier nicht abgebildete) Ring des jährigen Triebes war bei den gefressenen stärker as der eines nicht gefressenen." (Both branches that are presented in plate 42, fig. 6 (with the cross-section in fig. 7) and fig. 1 (with the cross-section in fig. 2) had produced, in the defoliation year of 1862, a growth ring that was twice as strong as in the preceding one, and so was the ring of the year-old shoot (not illustrated here) stronger in the case of the defoliated tree than one that was not defoliated.)
  14. ^ Franklin B. Hough, The Elements of Forestry (Cincinnati, Ohio: Robert Clarke and Co., 1882), pp. 69–70. Lưu trữ 2015-10-01 tại Wayback Machine
  15. ^ Kapteyn, J. C. (1914) "Tree-growth and meteorological factors", Recueil des Travaux Botaniques Néerlandais, 11 : 70–93.
  16. ^ See:
    • Seckendorff, Arthur von (1881) "Beiträge zur Kenntnis der Schwarzföhre Pinus austriaca Höss" [Contributions to our knowledge of the black pine Pinus austriaca Höss], Mitteilung aus dem forstlichen Versuchswesen Oesterreichs [Report from the Austrian Department of Forestry Research] (Vienna, Austria: Carl Gerold Verlag, 1881), 66 pages.
    • Speer (2010), p. 36.
  17. ^ Speer (2010), p. 36–37.
  18. ^ See:
    • Шведов, Ф. (Shvedov, F.) (1892) "Дерево, как летопись засух" (The tree as a record of drought), Метеорологический Вестник (Meteorological Herald), (5) : 163–178.
    • Speer (2010), p. 37.
  19. ^ "Early wood" is used in preference to "spring wood", as the latter term may not correspond to that time of year in climates where early wood is formed in the early summer (e.g. Canada) or in autumn, as in some Mediterranean species.
  20. ^ Capon, Brian (2005). Botany for Gardeners (ấn bản 2). Portland, OR: Timber Publishing. tr. 66–67. ISBN 978-0-88192-655-2.
  21. ^ The only recorded instance of a missing ring in oak trees occurred in the year 1816, also known as the "Year Without a Summer".Lori Martinez (1996). “Useful Tree Species for Tree-Ring Dating”. Lưu trữ bản gốc ngày 8 tháng 11 năm 2008. Truy cập ngày 8 tháng 11 năm 2008.
  22. ^ Friedrich, Michael; Remmele, Sabine; Kromer, Bernd; Hofmann, Jutta; Spurk, Marco; Felix Kaiser, Klaus; Orcel, Christian; Küppers, Manfred (2004). “The 12,460-Year Hohenheim Oak and Pine Tree-Ring Chronology from Central Europe—A Unique Annual Record for Radiocarbon Calibration and Paleoenvironment Reconstructions” (PDF). Radiocarbon. 46 (3): 1111–1122. doi:10.1017/S003382220003304X. S2CID 53343999. Lưu trữ (PDF) bản gốc ngày 9 tháng 10 năm 2022.
  23. ^ Walker, Mike (2013). “5.2.3 Dendrochronological Series”. Quaternary Dating Methods. John Wiley and Sons. ISBN 9781118700099. Lưu trữ bản gốc ngày 28 tháng 11 năm 2016.
  24. ^ Stuiver, Minze; Kromer, Bernd; Becker, Bernd; Ferguson, C W (1986). “Radiocarbon Age Calibration back to 13,300 Years BP and the 14
    C
    Age Matching of the German Oak and US Bristlecone Pine Chronologies”
    . Radiocarbon. 28 (2B): 969–979. doi:10.1017/S0033822200060252. hdl:10150/652767.
  25. ^ Ferguson, C. W.; Graybill, D. A. (1983). “Dendrochronology of Bristlecone Pine: A Progress Report”. Radiocarbon. 25 (2): 287–288. doi:10.1017/S0033822200005592. hdl:10150/652656.
  26. ^ Alexandr N. Tetearing (2012). Theory of populations. Moscow: SSO Foundation. tr. 583. ISBN 978-1-365-56080-4.
  27. ^ a b c Renfrew Colin; Bahn Paul (2004). Archaeology: Theories, Methods and Practice (ấn bản 4). London: Thames & Hudson. tr. 144–5. ISBN 978-0-500-28441-4.
  28. ^ “Bibliography of Dendrochronology”. Switzerland: ETH Forest Snow and Landscape Research. Bản gốc lưu trữ ngày 4 tháng 8 năm 2010. Truy cập ngày 8 tháng 8 năm 2010.[cần định rõ]
  29. ^ Reimer, Paula; và đồng nghiệp (12 tháng 8 năm 2020). “The IntCal20 Northern Hemisphere Radiocarbon Age Calibration Curve (0–55 cal kBP)”. Radiocarbon. 62 (4): 725–757. doi:10.1017/RDC.2020.41. S2CID 216215614.
  30. ^ Baillie Mike (1997). A Slice Through Time. London: Batsford. tr. 124. ISBN 978-0-7134-7654-5.
  31. ^ “WM Trædatering” [WM Tree dating]. skalk.dk (bằng tiếng Đan Mạch). Bản gốc lưu trữ ngày 21 tháng 12 năm 2014. Truy cập ngày 15 tháng 5 năm 2015.
  32. ^ Kuitems, Margot; và đồng nghiệp (20 tháng 10 năm 2021). “Evidence for European presence in the Americas in AD 1021” (PDF). Nature. 601 (7893): 388–391. doi:10.1038/s41586-021-03972-8. PMC 8770119. PMID 34671168. S2CID 239051036. Lưu trữ (PDF) bản gốc ngày 9 tháng 10 năm 2022.
  33. ^ Renfrew, Colin; Bahn, Paul (2016). Archaeology: Theories, Methods and Practice (ấn bản 7). London, WCIV 7QX: Thames & Hudson. tr. 144. ISBN 978-0-500-29210-5.Quản lý CS1: địa điểm (liên kết)
  34. ^ Sheppard, Paul R. (tháng 5 năm 2010). “Dendroclimatology: extracting climate from trees: Dendroclimatology”. Wiley Interdisciplinary Reviews: Climate Change. 1 (3): 343–352. doi:10.1002/wcc.42. S2CID 129124697.
  35. ^ English Heritage Guide to Dendrochronology Lưu trữ 2013-10-23 tại Wayback Machine
  36. ^ Spronk, Ron (1996). “More than Meets the Eye: An Introduction to Technical Examination of Early Netherlandish Paintings at the Fogg Art Museum”. Harvard University Art Museums Bulletin. 5 (1): 1–64. JSTOR 4301542.
  37. ^ Peter Ian Kuniholm, Dendrochronology (Tree-Ring Dating) of Panel Paintings Lưu trữ 2013-10-17 tại Wayback Machine Cornell University
  38. ^ Taft, W. Stanley; Mayer, James W.; Newman, Richard; Kuniholm, Peter Ian; Stulik, Dusan (2000). “Dendrochronology (Tree-Ring Dating) of Panel Paintings”. The Science of Paintings. Springer. tr. 206–215. ISBN 978-0-387-98722-4. Lưu trữ bản gốc ngày 22 tháng 4 năm 2017.
  39. ^ Fletcher, John (1982). “Panel Examination and Dendrochronology”. The J. Paul Getty Museum Journal. 10: 39–44. JSTOR 4166459.
  40. ^ National Portrait gallery Lưu trữ 2013-10-17 tại Wayback Machine
  41. ^ Tree Rings, the barcodes of Nature illuminate art history Lưu trữ 2013-10-18 tại Wayback Machine
  42. ^ National Portrait Gallery Lưu trữ 2013-10-17 tại Wayback Machine
  43. ^ The Getty Conservation Institute Lưu trữ 2013-11-23 tại Wayback Machine
  44. ^ a b Sawyer, Peter; Sawyer, Birgit (1993). Medieval Scandinavia: from conversion to Reformation, circa 800–1500. The Nordic Series. 17. University of Minnesota Press. tr. 6. ISBN 978-0-8166-1739-5. OCLC 489584487. Lưu trữ bản gốc ngày 18 tháng 5 năm 2015.
  45. ^ Brunning, Richard (tháng 2 năm 2001). “The Somerset Levels”. Current Archaeology. XV (4) (172 (Special issue on Wetlands)): 139–143.
  46. ^ Lynn, Chris (2003). Navan Fort: Archaeology and Myth. Spain: Wordwell Books. ISBN 978-1-869857-67-7.
  47. ^ “A Grand House in 17th-Century New England”. Fairbanks House Historical Site. Lưu trữ bản gốc ngày 16 tháng 3 năm 2012. Truy cập ngày 27 tháng 5 năm 2012.
  48. ^ “The Royal Lineage – The Danish Monarchy”. kongehuset.dk. Bản gốc lưu trữ ngày 6 tháng 7 năm 2015. Truy cập ngày 15 tháng 5 năm 2015.
  49. ^ “Я послал тебе бересту (Янин В.Л.)”.
  50. ^ TRiDaS website
  51. ^ Jansma, Esther (30 tháng 11 năm 2009). “TRiDaS 1.1: The tree-ring data standard” (PDF). Lưu trữ (PDF) bản gốc ngày 28 tháng 4 năm 2011. Truy cập ngày 9 tháng 2 năm 2021.
  52. ^ Tellervo website
  53. ^ Brewer, Peter W. (2014). “Data Management in Dendroarchaeology Using Tellervo”. Radiocarbon. 56 (4): S79–S83. doi:10.2458/azu_rc.56.18320.

Liên kết ngoài sửa