Δενδροχρονολόγηση - Χρονοσειρές δακτυλίων

Προς απάντηση στο ερώτημα του παπιού.

Τη ραχοκοκκαλιά της δενδροχρονολόγησης αποτελούν οι μακριές χρονοσειρές δακτυλίων με τις οποίες συγκρίνονται όλα τα άγνωστα δείγματα. Παράδειγμα τέτοιας χρονοσειράς δίνεται στο Σχήμα 1 για τη Μογγολία. Ο οριζόντιος άξονας εκφράζει ημερολογιακό έτος και ο κατακόρυφος, εύρος δακτυλίου. Επειδή κάθε δέντρο έχει δικό του ρυθμό ανάπτυξης, παρ΄ όλο που επηρεάζεται από τα κλιματικά φαινόμενα, θα έχει και εντελώς διαφορετικές τις απόλυτες τιμές των ευρών των δακτυλίων του. Για να μπορεί λοιπόν να γίνει σύγκριση ανάμεσα σε δύο δείγματα κανονικοποιούμε τις τιμές με συγκεκριμένο τρόπο που δεν μας ενδιαφέρει εδώ, ώστε να έχουν μέγιστο το 2 και ελάχιστο το 0. Τιμές του δείκτη αυτού γύρω στο 1, σημαίνουν μεγάλο εύρος δακτυλίου και συνεπώς περιόδους ήπιου κλίματος. Η δραματική μείωση που παρατηρείται στο Σχήμα 1 μεταξύ 1800 και 1900 αντανακλά τη λεγόμενη «μικρή εποχή των παγετώνων», μια πολύ ψυχρή περίοδο για την περιοχή της Μογγολίας.

Σχήμα 1. Κανονικοποιημένη καμπύλη μεταβολής του εύρους δενδροδακτυλίων με το χρόνο. Τα δεδομένα προέκυψαν από πεύκα Σιβηρίας από το Sol Dav της Μογγολίας για το διάστημα από 200 ως το 2000 μ.Χ. Παρατηρείστε την ασυνήθιστη πτώση της καμπύλης κατά το 19ο αιώνα που υποδηλώνει δριμύ ψύχος. Το φαινόμενο έχει ονομαστεί «μικρή εποχή των παγετώνων».

Καμπύλες όπως η παραπάνω κατασκευάζονται με πολύ κόπο και είναι πολύ χρονοβόρες γιατί ανάγονται σε πολύ μεγάλο αριθμό δειγμάτων. Πολλαπλά δείγματα από μία θέση μπορούν να δημιουργήσουν μια χρονοσειρά για τη θέση αυτή και πολλές τέτοιες χρονοσειρές από διαφορετικές θέσεις οδηγούν στην κατασκευή χρονοσειρών για ολόκληρες κλιματικές περιοχές όπως φαίνεται στο Σχήμα 2. Μια χρονοσειρά αναφοράς (master chronology) επεκτείνεται προς τα πίσω στο χρόνο με την προσθήκη σε αυτήν παλαιότερων δειγμάτων που επικαλύπτονται όμως χρονικά με τη χρονοσειρά. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται γεφύρωση (bridging) και περιγράφει την περίπτωση όπου ένα πρόσφατα χρονολογημένο δείγμα εμφανίζει δακτυλίους παλαιότερους από τον πρώτο δακτύλιο της χρονοσειράς αναφοράς. Το δείγμα αυτό γεφυρώνει νοητά τη χρονοσειρά με παλαιότερη χρονική περίοδο.
Για τη Β. Αμερική η χρονοσειρά από έλατο και πεύκο φθάνει ως το 300 π.Χ. ενώ αυτή του πεύκου bristlecone φθάνει ως το 8,400 και επεκτείνεται σιγά – σιγά ως το 10,000 π.Χ. Η ευρωπαϊκή χρονοσειρά από βελανιδιές φθάνει ως το 10,479 π.Χ. Για το Αιγαίο υπάρχει ξεχωριστή χρονοσειρά από βελανιδιές, άγρια κυπαρίσσια και πεύκα ως το 6,500 π.Χ. Στο Ν. Ημισφαίριο, στις Νότιες Άνδεις, μια σειρά κυπαρισσοειδή Fitzroya φθάνει ως το 1634 π.Χ. ενώ στη Ν. Ζηλανδία σειρά από ασημόπευκα φθάνει ως το 1200 π.Χ. Η αρχαιότερη δενδρχρονολόγηση στη Ν. Αφρική εντοπίζεται στο 413 π.Χ. (κέδρος). Τα δεδομένα που αναφέρονται εδώ αφορούν χρονολογήσεις δημοσιευμένες μέχρι το 2000.

Σχήμα 2. Πολλαπλά δείγματα από μια θέση μας δίνουν μια μέση χρονοσειρά για τη θέση αυτή