علم التشجير (Dendrochronology)

علم التأريخ الشجري (أو تأريخ حلقات الأشجار) هو الأسلوب العلمي لتأريخ حلقات الأشجار (وتسمى أيضًا حلقات النمو) بالسنة المحددة التي تشكلت فيها في الشجرة.

تأريخ الأشجار، والمعروف أيضًا باسم التأريخ بحلقات الأشجار، يشكل منهجية علمية لتحديد سنة تكوين حلقات الأشجار بدقة، والتي غالبًا ما يشار إليها بحلقات النمو. وبعيدًا عن التأريخ الزمني، توفر هذه التقنية بيانات قيمة لعلم المناخ الشجري، والذي يتضمن تحليل أخشاب الأشجار القديمة لإعادة بناء المناخ التاريخي والظروف الجوية عبر العصور المختلفة. يعود أصل كلمة "dendrochronology" إلى المصطلحات اليونانية القديمة: dendron (δένδρον)، مما يدل على "شجرة"؛ خرونوس (χρόνος)، للدلالة على "الوقت"؛ و -logia (-ογία)، وتعني "دراسة".

أثبتت هذه الطريقة فعاليتها بشكل خاص في تحديد العمر الدقيق للعينات، وخاصة تلك المعاصرة جدًا للتأريخ بالكربون المشع، والذي ينتج بطبيعته نطاقًا زمنيًا بدلاً من نقطة زمنية محددة. ومع ذلك، فإن التحديد الدقيق لتاريخ قطع الشجرة أو موتها يتطلب عينة كاملة تمتد إلى الحافة الخارجية، وهي ميزة غالبًا ما تكون غائبة في الأخشاب المعالجة أو المشذبة. علاوة على ذلك، يقدم علم التأريخ الشجري نظرة ثاقبة للتسلسل الزمني للأحداث البيئية ومعدلات التغير، المتعلقة بالمناخ في الغالب، وينطبق على المصنوعات الخشبية المكتشفة في السياقات الأثرية أو المدمجة في الإبداعات الفنية والمعمارية، مثل اللوحات العتيقة. بالإضافة إلى ذلك، فهو بمثابة أداة معايرة مهمة للتأريخ بالكربون المشع، مما يعزز دقة تحديد عمر الكربون المشع.

يبدأ النمو الشجري داخل طبقة خلوية تقع بجوار اللحاء. يُظهر معدل نمو الشجرة تقلبًا سنويًا يمكن التنبؤ به، متأثرًا بالتغيرات المناخية الموسمية، والتي تظهر كحلقات نمو متميزة. تمثل كل حلقة فردية دورة موسمية كاملة، مما يشير إلى سنة واحدة في عمر الشجرة. اعتبارًا من عام 2023، تمتد مجموعات بيانات حلقات الأشجار المؤرخة بقوة من ألمانيا وبوهيميا وأيرلندا إلى 13910 عامًا. تشتمل المنهجية المبتكرة، التي يطلق عليها "علم التزمن الزمني للنظائر"، على تحديد كمية الاختلافات في نظائر الأكسجين داخل كل حلقة، مما يتيح تحليل العينات غير المناسبة لعلم التأشير الزمني التقليدي بسبب عدم كفاية أنماط الحلقات أو تجانسها بشكل مفرط. تمتلك بعض المناطق الجغرافية "تسلسلات عائمة"، تتميز بانقطاعات زمنية تسمح فقط بالتأريخ التقريبي لفترات سابقة. بحلول عام 2024، أنتجت ثلاث مناطق فقط - سفوح جبال الألب الشمالية، وجنوب غرب الولايات المتحدة، والجزر البريطانية - تسلسلات شجرية مستمرة تمتد إلى عصور ما قبل التاريخ. أحداث مياكي، التي تم تحديدها على أنها زيادات كبيرة في تدفق الأشعة الكونية تحدث في تواريخ تاريخية محددة، يمكن تمييزها داخل حلقات الأشجار ويمكن أن تعمل على تثبيت التسلسل الزمني للتسلسلات العائمة.

السياق التاريخي

يعود الفضل إلى عالم النبات اليوناني ثيوفراستوس (حوالي 371 - حوالي 287 قبل الميلاد) في الملاحظة الأولية للحلقات داخل خشب الأشجار. في عمله الذي صدر عام 1651 بعنوان Trattato della Pittura (دراسة في الرسم)، أصبح ليوناردو دافنشي (1452–1519) أول من وثق التكوين السنوي لحلقات الأشجار واقترح أن سمكها يرتبط بظروف النمو السائدة. بحلول عام 1737، قام الباحثان الفرنسيان هنري لويس دوهاميل دو مونسو وجورج لويس لوكليرك دي بوفون بالتحقيق في تأثير العوامل البيئية على شكل حلقات الأشجار. أشارت النتائج التي توصلوا إليها إلى أن شتاء عام 1709 القاسي أدى إلى ظهور حلقة شجرة داكنة بشكل ملحوظ، والتي أصبحت فيما بعد نقطة مرجعية مهمة لعلماء الطبيعة الأوروبيين. في الولايات المتحدة، افترض ألكسندر كاتلين توينينج (1801-1884) في عام 1833 أن الأنماط المتميزة داخل حلقات الأشجار يمكن أن تسهل مزامنة البيانات التغصنية عبر أشجار متعددة، وبالتالي تمكين إعادة بناء المناخات التاريخية في مناطق جغرافية واسعة. اقترح العالم الإنجليزي الموسوعي تشارلز باباج تطبيق علم تأريخ الأشجار لتأريخ البقايا الشجرية الموجودة في مستنقعات الخث والطبقات الجيولوجية (1835، 1838).

يمثل النصف الأخير من القرن التاسع عشر بداية البحث العلمي عن حلقات الأشجار والتطبيق العملي لعلم تأريخ الأشجار. في عام 1859، استخدم الألماني-الأمريكي جاكوب كويشلر (1823-1893) تقنيات التأريخ المتقاطع لتحليل أشجار البلوط Quercus stellata، بهدف توثيق التاريخ المناخي لغرب تكساس. بحلول عام 1866، قام العالم الألماني يوليوس ثيودور كريستيان راتزيبورج (1801–1871)، عالم النبات وعالم الحشرات وأخصائي الغابات، بتوثيق تأثير تساقط الأوراق الناجم عن الحشرات على تكوين حلقات الأشجار. تم دمج هذه الملاحظة الخاصة لاحقًا في الكتب المدرسية عن الغابات بحلول عام 1882. خلال سبعينيات القرن التاسع عشر، استخدم عالم الفلك الهولندي جاكوبوس كابتين (1851-1922) التأريخ المتقاطع لإعادة بناء المناخات التاريخية لكل من هولندا وألمانيا. في عام 1881، قام الحراجي السويسري النمساوي آرثر فون سيكيندورف-غودينت (1845–1886) أيضًا بتطبيق أساليب التأريخ المتبادل. بين عامي 1869 و1901، قام روبرت هارتيج (1839-1901)، وهو أستاذ ألماني متخصص في أمراض الغابات، بتأليف العديد من المنشورات التي تتناول بالتفصيل الجوانب التشريحية والبيئية لحلقات الأشجار. في عام 1892، أفاد الفيزيائي الروسي فيدور نيكيفوروفيتش شفيدوف (1841–1905) عن استخدام أنماط حلقات الأشجار للتنبؤ بموجات الجفاف التي حدثت في عامي 1882 و1891.

خلال النصف الأول من القرن العشرين، أنشأ عالم الفلك أ. إي. دوغلاس مختبر أبحاث حلقات الأشجار في جامعة أريزونا. كان هدف دوغلاس هو تعزيز فهم دورات نشاط البقع الشمسية، مفترضًا أن التغيرات في النشاط الشمسي ستؤثر على أنماط مناخ الأرض، والتي سيتم تسجيلها لاحقًا في تكوينات نمو حلقات الأشجار (أي، البقع الشمسية ← المناخ ← حلقات الأشجار).

الطرق

حلقات النمو

تكشف المقاطع العرضية التي تم الحصول عليها من جذع الشجرة عن حلقات النمو، والتي يطلق عليها بدلاً من ذلك حلقات الشجرة أو الحلقات السنوية. تنشأ هذه التكوينات من نمو جديد داخل الكامبيوم الوعائي، وهي طبقة خلوية تقع أسفل اللحاء، والتي يصنفها علماء النبات على أنها نسيج جانبي. ويشار إلى هذه الزيادة في القطر بالنمو الثانوي. تُعزى الرؤية الواضحة لهذه الحلقات إلى التقلبات الموسمية في سرعة النمو على مدار العام؛ وبالتالي، ومن الأمور الأساسية في هذه الطريقة، تشير كل حلقة بشكل عام إلى مرور عام واحد في عمر الشجرة. قد تؤدي إزالة اللحاء من منطقة معينة على الشجرة إلى تشوه الحلقات حيث ينمو النبات فوق الجرح الناتج.

تظهر حلقات النمو رؤية أكبر في الأشجار المزروعة في المناطق المعتدلة، حيث تكون الفروق الموسمية أكثر وضوحًا. يتطور الجزء الداخلي لحلقة النمو خلال موسم النمو المبكر، ويتميز بالنمو السريع نسبيًا (مما يؤدي إلى أخشاب أقل كثافة)، ويسمى "الخشب المبكر" (أو "خشب الربيع" أو "خشب أواخر الربيع"). وعلى العكس من ذلك، فإن الجزء الخارجي، المعروف باسم "الخشب المتأخر" (يشار إليه أحيانًا باسم "الخشب الصيفي"، ويتم إنتاجه كثيرًا في الصيف ولكن أحيانًا في الخريف)، يتمتع بكثافة أعلى.

يولد عدد كبير من الأشجار في المناطق المعتدلة حلقة نمو واحدة سنويًا، مع وضع الحلقة الأحدث بجوار اللحاء. وبالتالي، على مدار عمر الشجرة بأكمله، يتراكم سجل سنة بعد سنة أو نمط حلقة مميز، مما يعكس عمر الشجرة والظروف المناخية المحددة التي تطورت في ظلها. عادةً ما تؤدي الرطوبة الوفيرة وموسم النمو الممتد إلى ظهور حلقة واسعة، في حين أن فترة الجفاف قد تؤدي إلى تكوين حلقة ضيقة جدًا.

يشكل التفسير المباشر للتسلسل الزمني لحلقات الأشجار نظامًا علميًا معقدًا، يُعزى إلى عدة عوامل. في المقام الأول، وعلى النقيض من النموذج التقليدي للحلقة الواحدة في السنة، فإن فترات متناوبة من الظروف المعاكسة والمواتية، مثل فترات الجفاف في منتصف الصيف، يمكن أن تؤدي إلى تكوين حلقات متعددة خلال عام واحد. علاوة على ذلك، قد تظهر أنواع معينة من الأشجار "حلقات مفقودة"، وهي ظاهرة تؤثر على اختيار الأشجار لإجراء تحقيقات تمتد لفترات زمنية طويلة. على سبيل المثال، نادرًا ما يتم ملاحظة الحلقات المفقودة في أشجار البلوط والدردار.

ومن الأمور الحاسمة في هذا المجال العلمي، أن الأشجار التي تنشأ من نفس المنطقة الجغرافية تميل إلى تطوير أنماط متسقة من عرض الحلقات خلال فترة معينة من الدراسة الزمنية. الباحثون قادرون على مقارنة هذه الأنماط ومطابقتها بدقة، حلقة بحلقة، مع تلك المستمدة من الأشجار الأخرى التي نمت في وقت واحد داخل نفس المنطقة الجغرافية (وبالتالي في ظل ظروف مناخية مماثلة). عندما يمكن مطابقة أنماط حلقات الأشجار هذه عبر الأشجار المتعاقبة في منطقة معينة، بطريقة متداخلة، يمكن إنشاء تسلسلات زمنية شاملة لكل من المناطق الجغرافية بأكملها والمناطق الفرعية المكونة لها. علاوة على ذلك، يمكن ربط عينات الخشب من الهياكل القديمة ذات التسلسل الزمني المحدد ببيانات حلقات الأشجار الموجودة (وهي تقنية تسمى "التأريخ المتقاطع")، مما يسمح بتحديد عمر الخشب بدقة. تاريخيًا، أجرى علماء التأريخ الشجري المواعدة عبر الفحص البصري؛ ومع ذلك، في الآونة الأخيرة، تم الاستفادة من الأساليب الحسابية التي تستخدم التقنيات الإحصائية في هذا التقييم. للتخفيف من الاختلافات الفردية في نمو حلقات الأشجار، يحسب علماء تأريخ الأشجار المتوسط السلس لعرض حلقات الأشجار من عينات متعددة من الأشجار لتجميع "تاريخ الحلقات"، وهي عملية تعرف باسم النسخ المتماثل. يشير "التسلسل الزمني العائم" إلى تاريخ حلقات الأشجار الذي لا يُعرف تاريخه الأولي والنهائي. يمكن تثبيت مثل هذا التسلسل الزمني من خلال مطابقة مقطع مع تسلسل زمني آخر (تاريخ حلقات الشجرة) الذي تم تحديد التواريخ له.

يمتد التسلسل الزمني المترابط والمتطابق بشكل شامل لأشجار البلوط والصنوبر في وسط أوروبا على فترة 12460 عامًا. علاوة على ذلك، يمتد التسلسل الزمني المتميز لخشب البلوط إلى 7506 أعوام في بوهيميا، و7429 عامًا في أيرلندا، و6939 عامًا في إنجلترا. يوفر التطابق بين عمري الكربون المشع والعمر التعمري دعمًا لاتساق هذين التسلسلين المستقلين للعمر التعمري. تم إنشاء تسلسل زمني إضافي كامل، يمتد إلى 8500 عام، لأشجار الصنوبر في جنوب غرب الولايات المتحدة (على وجه التحديد، الجبال البيضاء في كاليفورنيا).

المعادلة التزمنية الشجرية

تحدد المعادلة التزمنية الشجرية نمط نمو حلقات الأشجار، وهي صيغة اقترحها عالم الفيزياء الحيوية الروسي ألكسندر ن. تيتارينغ في منشوره "نظرية السكان" وتم التعبير عنها على النحو التالي:

$\Delta L(t)={\frac {1}{k_{v}\,\rho ^{\frac {1}{3}}}}\,{\frac {d\left(M^{\frac {1}{3}}(t)\right)}{dt}},$ 22§ <مرو> <مسوب> <مي>ك الخامس <مسوب> ρ <مفراك> §4041§ §42<دلالات>43§ <مفراك> <مرو> <مي>د <مرو> <مو>( <مرو> <مسوب> <مي>م <مفراك> §6667§ §68<دلالات>69§ ( <مي>تي ) <مو>) <مرو> <مي>د <مي>تي <مو>، >>

في هذه الصيغة، يمثل ΔL عرض الحلقة السنوية، ويشير t إلى الوقت (معبرًا عنه بالسنوات)، ويشير ρ إلى كثافة الخشب، وk_v يمثل معاملًا محددًا، وM(t) دالة تمثل كتلة الشجرة النمو.

وبتجاهل التذبذبات الجيبية المتأصلة في كتلة الشجرة، يصبح التعبير عن التغير السنوي في عرض الحلقة:

$\Delta L(t)=-{\frac {c_{1}e^{-a_{1}t}+c_{2}e^{-a_{2}t}}{3k_{v}\rho ^{\frac {1}{3}}\left(c_{4}+c_{1}e^{-a_{1}t}+c_{2}e^{-a_{2}t}\right)^{\frac {2}{3}}}}$ 31§ <مسوب> <مي>ه − <مسوب> <مي>أ §4546§ <مي>تي <مو>+ <مسوب> <مي>ج §5960§ <مسوب> <مي>ه − <مسوب> <مي>أ §7475§ <مي>تي <مرو> §84 ${\displaystyle \Delta L(t)=-{\frac {c_{1}e^{-a_{1}t}+c_{2}e^{-a_{2}t}}{3k_{v}\rho ^{\frac$ 101§ §102 ${\displaystyle \Delta L(t)=-{\frac {c_{1}e^{-a_{1}t}+c_{2}e^{-a_{2}t}}{3k_{v}\rho ^{\frac$ <مسوب> <مرو> <مو>( <مرو> <مسوب> <مي>ج §116<دلالات>117§ <مو>+ <مسوب> <مي>ج §126127§ <مسوب> <مي>ه − <مسوب> <مي>أ §141142§ <مي>تي <مو>+ <مسوب> <مي>ج §155156§ <مسوب> <مي>ه − <مسوب> <مي>أ §170171§ <مي>تي <مو>) <مفراك> §184185§ §186 ${\displaystyle \Delta L(t)=-{\frac {c_{1}e^{-a_{1}t}+c_{2}e^{-a_{2}t}}{3k_{v}\rho ^{\frac$ {\displaystyle \Delta L(t)=-{\frac {c_{1}e^{-a_{1}t}+c_{2}e^{-a_{2}t}}{3k_{v}\rho ^{\frac {1}{3}}\left(c_{4}+c_{1}e^{-a_{1}t}+c_{2}e^{-a_{2}t}\right)^{\frac {2}{3}}}}}

في هذا السياق، يمثل c§23§ وc§6_{7§ وc§1011§ معاملات محددة، بينما يشير a§1415§ وa§18_{19§ إلى إيجابية الثوابت.}}

تثبت هذه الصيغة فعاليتها في التقريب الدقيق لبيانات العينة قبل إجراء تسوية البيانات. تم توضيح التكوينات التمثيلية للدالة ΔL(t)، التي تمثل النمو السنوي للحلقات الخشبية، في الأشكال المصاحبة.

أخذ العينات والتحديد الزمني

يسهل علم التأريخ الشجري التحديد الزمني الدقيق للعينات المستمدة من كائنات حية سابقة، وتخصيصها لسنة تقويمية محددة. يتم التعبير عن المراجع التاريخية في كثير من الأحيان بالسنوات التقويمية المقدرة قبل الميلاد. (قبل الحاضر)، مع تعريف "الحاضر" تقليديًا على أنه 1 يناير 1950.

يتم الحصول على عينات من قلب الأخشاب، باستخدام الحفار التزايدي في كثير من الأحيان، لتحديد عرض حلقات النمو السنوية. ومن خلال جمع عينات من مواقع متنوعة داخل منطقة جغرافية محددة، يمكن للباحثين بناء تسلسل تاريخي واسع النطاق. تسفر منهجيات التشجير الزمني عن نتائج أكثر موثوقية في البيئات التي تواجه فيها الأشجار ظروفًا هامشية، مثل المناطق القاحلة أو شبه القاحلة، حيث يظهر نمو الحلقات حساسية عالية للعوامل البيئية، على عكس المناطق الرطبة حيث يكون تطور حلقات الأشجار أكثر اتساقًا أو "رضا". علاوة على ذلك، فإن بعض أجناس الأشجار أكثر ملاءمة لهذا النهج التحليلي من غيرها. على سبيل المثال، تم استخدام صنوبر بريستليكون، المعروف بطول عمره الاستثنائي ونموه البطيء، على نطاق واسع لتطوير التسلسل الزمني؛ تقدم كل من العينات الموجودة والمتوفىة من هذا النوع أنماطًا على شكل حلقات شجرة تمتد إلى آلاف السنين، وتتجاوز 10000 عام في بعض المناطق. في الوقت الحاضر، يمتد أطول تسلسل زمني مثبت بالكامل إلى ما يزيد قليلاً عن 11000 عام قبل الحاضر (BP).

يقدم IntCal20، "منحنى معايرة العمر بالكربون المشع" لعام 2020، تسلسل تأريخ معاير بالكربون 14 يمتد إلى 55000 عام. الجزء الأحدث من هذا المنحنى، والذي يغطي آخر 13900 سنة، مشتق من بيانات حلقات الأشجار.

التسلسلات المرجعية

واجهت التسلسلات الزمنية الأوروبية التي تم تطويرها من عناصر معمارية خشبية في البداية تحديات في سد فجوة القرن الرابع عشر، وهي فترة تميزت بتوقف البناء تزامنًا مع الموت الأسود. ومع ذلك، توجد تسلسلات زمنية مستمرة تمتد إلى عصور ما قبل التاريخ، مثل التسلسل الزمني الدنماركي، الذي يعود تاريخه إلى 352 قبل الميلاد.

عند تحليل عينة خشبية، فإن الاختلافات في نمو حلقات الأشجار لا تتيح التأريخ حسب السنة فحسب، بل تسهل أيضًا المطابقة الجغرافية، بسبب الاختلافات المناخية الإقليمية. تتيح هذه الإمكانية التعرف على أصل السفن والمصنوعات الخشبية الأصغر حجمًا، حتى تلك التي تم نقلها عبر مسافات كبيرة، بما في ذلك ألواح الطلاء وأخشاب السفن.

أحداث مياكي

تمثل أحداث مياكي، التي تجسدت في تلك التي وقعت في 774-775 و993-994، بمثابة نقاط مرجعية غير قابلة للتغيير ضمن تسلسلات زمنية غير محددة، لأن أصلها يكمن في الإشعاع الكوني. وتتجلى هذه الأحداث في شكل ارتفاعات عالمية في مستويات الكربون 14 داخل حلقات الأشجار لسنوات محددة، مما يتيح التأريخ السنوي الدقيق للأحداث التاريخية. على سبيل المثال، تم تأريخ الهياكل الخشبية في مستوطنة الفايكنج في لانس أو ميدوز في نيوفاوندلاند من خلال تحديد الطبقة المقابلة لارتفاع 993، مما يشير إلى أن الأخشاب نشأت من شجرة مقطوعة في عام 1021. علاوة على ذلك، قام الباحثون في جامعة برن بتأريخ تسلسل عائم بدقة من مستوطنة من العصر الحجري الحديث في شمال اليونان من خلال ربطه بارتفاع الكربون المشع الكوني الذي لوحظ في عام 5259 قبل الميلاد.

حلقات الصقيع

تشير حلقة الصقيع إلى طبقة متميزة من القصبات الهوائية المشوهة والمنهارة وخلايا الحمة المؤلمة التي تمت ملاحظتها أثناء تحليل حلقات الأشجار. تحدث هذه التكوينات عندما تنخفض درجات الحرارة المحيطة إلى ما دون نقطة التجمد خلال فترات النشاط الكامبي. في علم التعمر الشجري، تعمل حلقات الصقيع كمؤشرات لسنوات باردة بشكل غير عادي.

التطبيقات

معايرة التأريخ بالكربون المشع

تعمل التواريخ الشجرية كوسيلة حاسمة لمعايرة نتائج التأريخ بالكربون المشع والتحقق منها. تتضمن هذه العملية مقارنة تواريخ الكربون المشع مع تسلسلات رئيسية واسعة النطاق. لعبت أشجار الصنوبر في ولاية أريزونا دورًا أساسيًا في تطوير منهجية المعايرة هذه، حيث سهّل طول العمر الاستثنائي لهذه الأشجار (ما يصل إلى 4900 عام تقريبًا)، جنبًا إلى جنب مع توفر العينات الميتة، إنشاء تسلسل طويل لحلقات الأشجار دون انقطاع يمتد إلى ج. 6700 قبل الميلاد. علاوة على ذلك، يمكن أيضًا استخدام التحقيقات التكميلية التي تشمل أشجار البلوط الأوروبية، مثل التسلسل الرئيسي الألماني الذي يعود تاريخه إلى ج. 8500 قبل الميلاد، لتأكيد معايرة الكربون المشع وتحسينها.

علم المناخ

يشكل علم مناخ الأشجار نظامًا علميًا يركز على إعادة بناء الظروف المناخية السابقة في المقام الأول من خلال تحليل خصائص حلقات الأشجار السنوية. بعيدًا عن مجرد عرض الحلقة، أثبتت الخصائص الأخرى للحلقات السنوية، مثل الحد الأقصى لكثافة الخشب المتأخر (MXD)، فعالية فائقة كعوامل مناخية. ومن خلال فحص حلقات الأشجار، أعاد الباحثون بناء العديد من المناخات المحلية التي تمتد لمئات إلى آلاف السنين في الماضي.

تاريخ الفن

لقد اكتسب علم التأريخ الشجري أهمية كبيرة لمؤرخي الفن في تحديد تاريخ اللوحات بدقة. ومع ذلك، وعلى النقيض من تحليل العينات من الهياكل المعمارية، والتي يتم إرسالها عادةً إلى المختبر، فإن الدعامات الخشبية للوحات تتطلب عمومًا القياس داخل قسم الحفاظ على المتحف، مما يفرض قيودًا على التقنيات التحليلية المطبقة.

يقدم علم Dendrochronology رؤى حول أصل لوحات الرسم، بما يتجاوز مجرد تحديد عمرها. على سبيل المثال، تم تنفيذ العديد من الأعمال الفنية الهولندية المبكرة على ألواح من "بلوط البلطيق"، تم نقلها من منطقة فيستولا عبر موانئ الرابطة الهانزية. كانت ألواح البلوط بمثابة دعامة شائعة في العديد من دول شمال أوروبا، بما في ذلك إنجلترا وفرنسا وألمانيا، حيث نادرًا ما يستخدم الرسامون الهولنديون مواد خشبية أخرى.

نظرًا لاستخدام الألواح الخشبية المحنكة، يجب أن تؤخذ فترة غير محددة للتتبيل في الاعتبار عند تقديرات التأريخ. كانت الألواح عادةً تُنزع من حلقاتها الخارجية، وكثيرًا ما تستخدم الألواح الفردية جزءًا صغيرًا فقط من نصف قطر الجذع. ونتيجة لذلك، عادةً ما تسفر تحليلات التأريخ الشجري عن terminus post quem (أقرب تاريخ ممكن)، إلى جانب تاريخ مؤقت لوصول لجنة أولية محنكة، بناءً على الافتراضات المتعلقة بهذه المتغيرات. من خلال إنشاء تسلسلات زمنية عديدة، تم تأريخ 85-90% من 250 لوحة من القرن الرابع عشر إلى القرن السابع عشر تم تحليلها بين عامي 1971 و1982 بنجاح؛ وقد خضع عدد أكبر بكثير للتحليل منذ ذلك الحين.

صورة لماري، ملكة اسكتلندا، الموجودة في معرض الصور الوطني، لندن، كان من المفترض في البداية أنها نسخة من القرن الثامن عشر. ومع ذلك، أظهر تحليل التأريخ الشجري أن الخشب يعود تاريخه إلى النصف الأخير من القرن السادس عشر، مما أدى إلى الاعتراف به حاليًا كلوحة أصلية من القرن السادس عشر لفنان مجهول الهوية.

على العكس من ذلك، تم استخدام التأريخ الشجري لفحص أربع لوحات تصور نفس الموضوع المتمثل في طرد المسيح لمقرضي المال من الهيكل. أشارت النتائج إلى أن عمر الخشب كان حديثًا جدًا بحيث لا يمكن أن يكون هيرونيموس بوش قد أنشأ أيًا من هذه الأعمال.

على الرغم من أن علم التأريخ الشجري يعمل كطريقة حاسمة لتأريخ ألواح البلوط، إلا أن فعاليته محدودة بالنسبة لألواح الحور، التي يستخدمها الرسامون الإيطاليون كثيرًا، بسبب حلقات النمو غير المنتظمة المميزة لخشب الحور.

شهد القرن السادس عشر تحولًا تدريجيًا من الألواح الخشبية إلى القماش كدعم أساسي للوحات، مما أدى إلى تقليل قابلية تطبيق علم التأريخ الشجري للأعمال الفنية اللاحقة. علاوة على ذلك، خضعت العديد من اللوحات للتحويل إلى القماش أو الدعامات البديلة خلال القرنين التاسع عشر والعشرين.

علم الآثار

يتم استخدام علم التأريخ الشجري أيضًا في تأريخ المباني التي تشتمل على هياكل ومكونات خشبية، وهو تطبيق متخصص يُعرف باسم علم آثار التغصنات. في حين أن علماء الآثار يمكنهم التأكد من عمر الخشب وتاريخ قطعه، فإن تحديد عمر المبنى أو الهيكل الذي تم استخدام الخشب فيه بشكل نهائي قد يكون أمرًا صعبًا. تنشأ هذه الصعوبة لأنه ربما تم إعادة استخدام الخشب من بناء قديم، أو قطعه وتخزينه لفترة طويلة قبل الاستخدام، أو استخدامه لاستبدال عنصر تالف. وبالتالي، فإن تأريخ المباني من خلال علم التأريخ الشجري يستلزم فهمًا لتاريخ تكنولوجيا البناء. تتميز العديد من الأشكال المعمارية التي تعود إلى عصور ما قبل التاريخ بـ "أعمدة" مصنوعة من جذوع الأشجار الصغيرة بالكامل. إن الحفاظ على قاعدة العمود داخل الأرض يعزز بشكل كبير فائدته للتأريخ.

أمثلة:

يعود تاريخ مسار Post Track وSweet Track، وهما ممران خشبيان قديمان يقعان في منطقة Somerset Levels بإنجلترا، إلى عامي 3838 قبل الميلاد و3807 قبل الميلاد على التوالي.
في قلعة نافان في أيرلندا ما قبل التاريخ، تم إنشاء هيكل كبير باستخدام أكثر من مائتي عمود. تم قطع عمود البلوط المركزي عام 95 قبل الميلاد.
إن منزل فيربانكس في ديدهام، ماساتشوستس، على الرغم من الادعاءات القديمة حول بنائه حوالي ج. 1640 (ووضعه كأقدم منزل ذو إطار خشبي في أمريكا الشمالية)، خضع لتحليل التعمر العمري. أثبتت العينات الأساسية المستخرجة من شعاع صيفي أن الخشب نشأ من شجرة بلوط مقطوعة في 1637-1638، بما يتوافق مع ممارسة عدم تتبيل الأخشاب قبل البناء في نيو إنجلاند خلال تلك الحقبة. قدمت عينة إضافية من عارضة أخرى تاريخًا لعام 1641، مما يؤكد أن بناء المنزل بدأ في عام 1638 وانتهى في وقت ما بعد عام 1641.
تم بناء غرفة دفن غورم القديم، الذي توفي حوالي عام 958، باستخدام الأخشاب المقطوعة في عام 958.
في فيليكي نوفغورود، بين القرنين العاشر والخامس عشر، تم وضع طبقات متعددة متتالية من الرصيف الخشبي فوق التربة المتراكمة.
يعود تاريخ بئر من العصر الحجري الحديث، يتميز ببطانة من خشب البلوط، وتم اكتشافه بالقرب من أوستروف بجمهورية التشيك، إلى ما بين 5,482 و5,243 قبل الميلاد.

منصات القياس، والبرامج، وتنسيقات البيانات

توجد العديد من تنسيقات الملفات لتخزين بيانات عرض حلقة الشجرة. توجت جهود التقييس بتطوير TRIDaS. أدت التطورات اللاحقة إلى ظهور برنامج قاعدة بيانات Tellervo، الذي يلتزم بهذا التنسيق القياسي الجديد بينما يدعم أيضًا استيراد تنسيقات البيانات الأخرى المتنوعة. يمكن أن يتفاعل تطبيق سطح المكتب هذا مع أجهزة القياس ويعمل جنبًا إلى جنب مع خادم قاعدة بيانات مثبت بشكل منفصل.

التسلسلات المستمرة

في عام 2023، بارد وآخرون. لاحظ أن أقدم سلاسل حلقات الأشجار تُسمى "عائمة"، لأنه على الرغم من السماح بإحصاء الحلقات المكونة لها لإنشاء تسلسل زمني داخلي نسبي، إلا أنه لا يمكن مطابقتها مع التسلسل الزمني المطلق للهولوسين الأولي. ومع ذلك، فإن تحليلات 14C عالية الدقة التي تم إجراؤها على سلاسل حلقات الأشجار المطلقة والعائمة تسهل الارتباط شبه المطلق بينها، وبالتالي تمديد معايرة حلقات الأشجار السنوية إلى ما يقرب من 13900 سنة معايرة قبل الحاضر (BP).

غالبًا ما يتم إنشاء أطول الجداول الزمنية لحلقات الأشجار، خاصة تلك التي تسبق 4000 قبل الميلاد تقريبًا، من خلال مقارنة أوجه التشابه في أنماط الحلقات بدلاً من التداخل المادي المباشر لعينات الخشب من أشجار مختلفة. في هذه المقاطع القديمة، يؤدي العدد المحدود من العينات المطابقة إلى درجة من عدم اليقين في الارتباطات الزمنية.

التسلسلات الزمنية ذات الصلة

يتضمن علم تسلسل الأعشاب تحليل حلقات النمو السنوية داخل نسيج الجذر الثانوي للنباتات العشبية المعمرة. ولوحظت أيضًا أنماط موسمية مماثلة في عينات الجليد الجوفية والأصناف، وهي عبارة عن طبقات من الرواسب المترسبة في البيئات البحيراتية أو النهرية أو البحرية. يتأثر النمط الترسيبي داخل النواة بعوامل مثل ما إذا كانت البحيرة متجمدة أو خالية من الجليد، ودقة الرواسب. وعلى العكس من ذلك، يركز علم التصلب الزمني على دراسة رواسب الطحالب.

يُظهر الصبار العمودي أيضًا أنماطًا موسمية مماثلة في نظائر الكربون والأكسجين الموجودة في أشواكها، وهو مجال يُعرف باسم علم التأريخ الشائك. تُستخدم هذه الأنماط لأغراض المواعدة، على غرار علم تسلسل الأشجار. يتم استخدام مثل هذه التقنيات بشكل متكرر جنبًا إلى جنب مع علم التعمر العمري لسد الفجوات الزمنية وتوسيع نطاق البيانات الموسمية التي يمكن لعلماء الآثار وعلماء المناخ القديم الوصول إليها.

يتم تطبيق تقنية مماثلة لتقدير عمر الأرصدة السمكية من خلال تحليل حلقات النمو الموجودة في عظام الأذن الخاصة بها.

علم الأشجار

علم التغصنات
البنك الدولي لبيانات حلقات الأشجار
تحليل ما بعد التنقيب
الجدول الزمني لأحداث الطابع الزمني لعلم Dendrochronology

المراجع

معمل نوتنغهام تري-رينج للتعارف

مختبر نوتنغهام تري رينج للتأريخ
مختبر حلقة شجرة أكسفورد
تاريخ التشجير وتاريخ فن الأسقف المطلية (البيئة التاريخية في اسكتلندا، 2017).
فيديو وتعليق على الأشعة النخاعية، وخشب القلب، وحلقات الأشجار.
فيديو وتعليق على حلقات الشجرة: التكوين والغرض
ببليوغرافيا علم Dendrochronology
مسرد متعدد اللغات لعلم تأريخ الأشجار
التعاونية الرقمية لعلم التشجيرات الثقافية (DCCD)
البنك الدولي لبيانات حلقات الأشجار
مختبر أبحاث حلقات الأشجار، جامعة أريزونا
"علم حلقات الأشجار"، الموقع الأكاديمي للبروفيسور هنري د. جريسينو ماير، قسم الجغرافيا، جامعة تينيسي، ومختبر علوم حلقات الأشجار.
برياند، كريستوفر إتش؛ برازر، سوزان إي؛ هارتر دينيس، جانين م. (ديسمبر 2006). “حلقات الأشجار وشيخوخة الأشجار: جدل في أمريكا في القرن التاسع عشر”. أبحاث حلقات الأشجار. 62 (2): 51–65. دوى:10.3959/1536-1098-62.2.51. hdl:10150/262645. S2CID 162884050.المصدر: أرشيف أكاديمية TORIma

علم التشجير (Dendrochronology)