撰文:ERIN BLAKEMORE
考古学家利用树木年代学确定出德国海岸发现的一艘沉船的年代。研究者通过分析建造这艘船的木材的年轮,判断这艘船木板的木材砍伐于1448-1449年的冬天。
摄影:MARC STEINMETZ,VISUM/REDUX
很难想到,考古学家拥有这么一群朋友:树木。树木年代学是研究树木年轮的科学方法,能利用隐藏在古树中的信息来确定考古遗址的年代。这种方法最初是为气候学而发展起来的,如今对考古学家来说是一种无价的工具,根据遍布六大洲4000多个考古遗址的树年轮年表,考古学家可追溯回13000年的历史。
树的树干长得并不均匀。虽然树木每个生长季节都会增加一个新的年轮,但树干的生长与气候条件密切相关。在理想的条件下,树木长得很快,留下宽大的年轮。在干旱、反季节寒潮和异常情况下,树木生长则会放缓,留下狭窄的年轮。
树木的年轮既反映了树木的年龄,也反映了树木生长的环境。这棵巨型红杉有一千多个年轮,一个年轮代表一年,意味着这棵树可以追溯到公元909年。
摄影:PAUL ZAHL,NAT GEO IMAGE COLLECTION
20世纪初,为了更深入地了解太阳黑子对地球气候的影响,天文学家Andrew Ellicott Douglass开始研究美国西南部的树木。他发现同一地区的树木年轮都有相同的图案,决定将年轮看作是该地区历史气候变迁的记录。
Douglass不仅研究生长着的活树,最终将研究对象范围扩展到了普韦布洛遗址中的木材,拼凑出地区年表,来确定这类考古遗址的年代。他的研究推前了考古学家此前对普韦布洛村落的推断日期,并改变了考古学家看待古迹发掘遗址的传统方式。
如今,树木年代学成了帮助确定遗址和文物年代的重要工具。树木年代学这个词(dendrochronology)来源于古希腊单词“树”(dendron)和“时间”(khronos)。
当考古学家在考古发掘过程中保存木材时,要么会切割完整的横截面,要么会提取横截面核心,然后将其与地区年表进行比较,以找到匹配的树木年轮模式,进而确定考古遗址的年代。不同年代的树木标本可以揭示特定地点的建筑浪潮,也可以揭示并未在当地砍伐的木材的迁移和贸易模式。
树木年代学的作用大小因地而异。例如,在热带地区,树木不会表现出明显的季节特征,使得在热带地区运用树木年代学更具挑战性。木材必须保存得很好才能进行更有效地研究。由于古人并不一定用木材建造房屋,这就使考古学家失去了这一研究的重要手段。
尽管如此,树木年代学还是被广泛应用于气候学和艺术史等学科,树木年轮表甚至被用来校准放射性碳年代测定值。有的实验室,比如诸如亚利桑那大学树木年轮研究室,专门培训研究人员持续进行年轮研究。
随着树木年轮数据的积累,研究人员意识到这些数据大有价值。最近,研究者发现树木的年轮图案与历史干旱记载相吻合,揭示了亚马逊中部的原始森林管理方式的改变,以及气候变迁导致古罗马兴衰等历史事件。树木年代学具有跨学科应用价值,加强了学科之间的联系,同时也证明在考古学家搜寻信息的过程中,树木具有非常大的价值。
(译者:流浪狗)
树木年轮法是考古学特有的测定年代的方法吗
定年是考古分析中的一个重要方面之一。在考古领域有许多断代测年方法,而树轮定年是最精确的一种定年方法,可以精确到年,甚至到某个季节。树轮年代学(Dendrochronology),也叫树轮定年(Tree–ring Dating),是对树木年轮年代序列的研究,科学的树轮年代学是美国的天文学者道格拉斯(Douglass)博士于二十世纪初研究建立起来的。他用树轮定年法测定了印第安人遗址中残留树木的树轮,明确了遗址的年代,于是这种方法在美国的史前年代学研究中得以确立。自从科学的树轮年代学建立以来,树轮年代学有了长足的发展。在建立长序列的年轮年表方面,许多国家已经建立了不同长度的年表,其中有两条长序列的年轮年表,一条是利用美国西南部考古遗址出土的木材样本,构建了这一地区的史前年代学框架,建立了上万年的刺果松(Pinus aristata)年轮年表,另一条是德国建立了不间断的可延续到整个全新世的10430年的栎树(Quercus)年轮年表。利用长序列年轮年表不但对新石器时代的遗存进行了定年,对古建、古美术的木材样本进行定年,而且对14C年代进行了校正,推测过去一些事件的年代,河流的改道,推测过去社会经济和文化状况,聚落的居住史和建筑史等。总之,在考古学领域,树轮年代学主要有两方面的作用,一方面是利用树木年轮分析判定过去人类文化遗存的年代,另一方面是对过去气候(包括温度、降水)和环境进行重建和研究。因此,为了尽快地建立长序列的年轮年表,有必要对树轮年代学的原理、分析方法和取样方法几个方面系统介绍,使考古工作者了解和掌握,以便取到比较理想的木材样本如何利用树轮测年?
树木年轮法的原理