علم تحديد أعمار الأشجار

علم تحديد أعمار الأشجار^[1] (بالإنجليزية: Dendrochronology)‏ (منδένδρον، dendron، «أطراف الشجرة»؛ χρόνος, khronos، «زمن»; و-λογία أو تأرخه حلقات الشجر.^[2]^[3]^[4] وهو طريقة علمية لتحديد العمر تعتمد على تحليل أنماط «حلقات الشجرة»، والتي تعرف أيضاً بحلقات النمو. يحدد علم تحديد أعمار الأشجار الزمن الذي بدأت فيه الحلقات في التشكّل، في العديد من أنواع الخشب، بدقة تصل إلى تحديد السنة التقويمية للشجرة. هناك ثلاث مجالات تطبيقية: علوم البيئة القديمة، حيث تُستخدم لتحديد مظاهر معينة من الماضي (المناخ غالباً)؛ وعلم الآثار الذي يٌستخدم لتحديد أعمار المباني القديمة وما خلافه، والتأريخ بالكربون المشع، الذي يستخدم لمعايرة أعمار الكربون المشع.

حلقات نمو شجرة من حديقة حيوان بريستول في إنكلترا. كل حلقة تمثل عاماً من عمر الشجرة، الحلقات الخارجية هي الأصغر عمراً.

في بعض المناطق في العالم، بالإمكان تحديد تواريخ الخشب إلى حوالي 1000 سنة إلى الوراء أو أكثر. حالياً، الحد الأقصى لتسلسل الزمني هو فوق ال 11,000 بقليل.^[5]

حلقات النمو

يمكن أن تكشف المقاطع العرضية الأفقية المقطوعة عبر جذع شجرة عن حلقات النمو، والتي يُشار إليها أيضًا باسم "حلقات الشجرة" أو "الحلقات السنوية". تنتج حلقات النمو من النمو الجديد في نسيج الكامبيوم الوعائي، وهو طبقة من الخلايا بالقرب من اللحاء يصنفها علماء النبات على أنها نسيج مرستيمي جانبي؛ يُعرف هذا النمو في القطر بالنمو الثانوي. الحلقات المرئية تنتج عن تغير سرعة النمو خلال فصول السنة؛ وبالتالي، تعتبر الحلقة الواحدة بشكل عام علامة على مرور عام واحد في حياة الشجرة. قد يؤدي إزالة لحاء الشجرة في منطقة معينة إلى تشوه الحلقات حيث ينمو النبات فوق الندبة.

تكون الحلقات أكثر وضوحًا في الأشجار التي نمت في المناطق المعتدلة، حيث تختلف الفصول بشكل أكثر وضوحًا. يتكون الجزء الداخلي من حلقة النمو في وقت مبكر من موسم النمو، عندما يكون النمو سريعًا نسبيًا (ولذا يكون الخشب أقل كثافة) ويُعرف باسم "الخشب المبكر" (أو "خشب الربيع"، أو "خشب أواخر الربيع"^[6]); يُعرف الجزء الخارجي بـ "الخشب المتأخر" (يُسمى أحيانًا "خشب الصيف"، وغالبًا ما يُنتج في الصيف، وأحيانًا في الخريف) ويكون أكثر كثافة.^[7]

تنتج العديد من الأشجار في المناطق المعتدلة حلقة نمو واحدة كل عام، مع الأحدث بجوار اللحاء. ومن ثم، على مدار حياة الشجرة بأكملها، يتكون سجل سنوي أو نمط حلقي يعكس عمر الشجرة والظروف المناخية التي نمت فيها. الرطوبة الكافية وموسم النمو الطويل ينتجان حلقة عريضة، بينما قد ينتج عام الجفاف حلقة ضيقة جدًا.

قراءة سجلات حلقات الشجرة بشكل مباشر علم معقد لعدة أسباب. أولاً، على عكس النظرية القائلة بحلقة واحدة في السنة، يمكن أن تؤدي الظروف المتغيرة مثل الجفاف في منتصف الصيف إلى تكوين عدة حلقات في سنة معينة. بالإضافة إلى ذلك، قد تقدم أنواع معينة من الأشجار "حلقات مفقودة"، وهذا يؤثر على اختيار الأشجار لدراسة فترات زمنية طويلة. على سبيل المثال، حلقات مفقودة نادرة في أشجار البلوط والدردار.^[8]

الأمر الحاسم في العلم هو أن الأشجار من نفس المنطقة تميل إلى تطوير نفس أنماط عرض الحلقات لفترة زمنية معينة من الدراسة الزمنية. يمكن للباحثين مقارنة ومطابقة هذه الأنماط حلقة بحلقة مع أنماط من الأشجار التي نمت في نفس الوقت في نفس المنطقة الجغرافية (وبالتالي تحت نفس الظروف المناخية). عندما يمكن مطابقة هذه الأنماط الحلقية للأشجار عبر أشجار متعاقبة في نفس الموقع، بطريقة متداخلة، يمكن بناء سجلات زمنية—سواء لمناطق جغرافية كاملة أو لمناطق فرعية. علاوة على ذلك، يمكن مطابقة الخشب من الهياكل القديمة ذات السجلات المعروفة مع بيانات حلقات الشجرة (تقنية تُعرف بـ التأريخ المتقاطع)، وبذلك يمكن تحديد عمر الخشب بدقة. في الأصل، قام علماء حلقات الشجرة بالتأريخ المتقاطع عن طريق الفحص البصري؛ مؤخرًا، اعتمدوا على أجهزة الكمبيوتر لأداء المهمة، باستخدام تقنيات إحصائية لتقييم المطابقة. للتخلص من التغيرات الفردية في نمو حلقات الشجرة، يأخذ علماء حلقات الشجرة المتوسط السلس لعرض حلقات الشجرة لعينات متعددة لبناء تاريخ حلقي, وهي عملية تُعرف بالتكرار. تاريخ الحلقات الذي لا تُعرف تواريخه بدايةً ونهايةً يُسمى تسلسلًا زمنيًا عائمًا. يمكن تثبيته عن طريق المطابقة المتقاطعة لمقطع مقابل تسلسل زمني آخر (تاريخ حلقي) تكون تواريخه معروفة.

تسلسل زمني كامل التثبيت والمطابقة المتقاطعة للبلوط والصنوبر في وسط أوروبا يمتد إلى 12,460 سنة،^[9] والتسلسل الزمني للبلوط يمتد إلى 7,429 سنة في أيرلندا و6,939 سنة في إنجلترا.^[10] يدعم مقارنة تواريخ الكربون المشع والتواريخ الحلقية الشجرية اتساق هذين التسلسلين الزمنييين المستقلين.

انظر أيضا

المراجع

^ المعجم الموحد لمصطلحات علم الأحياء، سلسلة المعاجم الموحدة (8) (بالعربية والإنجليزية والفرنسية)، تونس: مكتب تنسيق التعريب، 1993، OCLC:929544775، QID:Q114972534
^ Stuiver Minze؛ Kromer Bernd؛ Becker Bernd؛ Ferguson CW (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" (PDF). Radiocarbon. ج. 28 ع. 2B: 969–979. مؤرشف من الأصل في 2013-06-30.
^ 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. نسخة محفوظة 27 يونيو 2016 على موقع واي باك مشين.
^ 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. ص. 206–215. ISBN:978-0-387-98722-4. مؤرشف من الأصل في 2017-04-22.
^ مكوفرين ب.ج، أ.ت أ.ل. (1995). "علوم الآثار: مراجعة". أ.ج.أ. ج. 99 ع. 1: 79–142. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط |الفصل= تم تجاهله (مساعدة)
^ "الخشب المبكر" يُستخدم بدلًا من "خشب الربيع"، حيث قد لا يتوافق المصطلح الأخير مع ذلك الوقت من السنة في المناخات حيث يتكون الخشب المبكر في أوائل الصيف (مثل كندا) أو في الخريف، كما في بعض الأنواع البحر الأبيض المتوسط.
^ Capon، Brian (2005). Botany for Gardeners (ط. 2nd). Portland, OR: Timber Publishing. ص. 66–67. ISBN:978-0-88192-655-2.
^ الحالة المسجلة الوحيدة لحلقة مفقودة في أشجار البلوط وقعت في عام 1816، المعروف أيضًا باسم "عام بدون صيف".Lori Martinez (1996). "Useful Tree Species for Tree-Ring Dating". مؤرشف من الأصل في 2008-11-08. اطلع عليه بتاريخ 2008-11-08.
^ 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. ج. 46 ع. 3: 1111–1122. Bibcode:2004Radcb..46.1111F. DOI:10.1017/S003382220003304X. S2CID:53343999. مؤرشف (PDF) من الأصل في 2022-10-09.
^ Walker، Mike (2013). "5.2.3 Dendrochronological Series". Quaternary Dating Methods. John Wiley and Sons. ISBN:9781118700099. مؤرشف من الأصل في 2016-11-28.