Деревья, изотопы и археология

Фев 3, 2013

Кольца дерева, которое росло с 1604 года

Дендрология на службе археологии.

Фундаментальной задачей археологов является определение возраста находок. Археолог изучает прошлое и, датируя находки, восстанавливает историю. Не всегда легко это сделать, очень часто археолог доисторических времён, не имея письменных источников, довольствуется приблизительными датами, полученными свидетельствами контактов с другой  более изученной цивилизацией. Это касается, например, керамических изделий, найденных на стоянках людей эпохи Бронзовой эры на территории итальянского полуострова. Если в определённом слое раскопок найдена ваза, горшок или чаша из керамики, то можно сказать, что слои под этой находкой более раннего возраста, а над ней – более позднего .Это относительная хронология. Абсолютный возраст находки появляется, когда можно говорить об определённой дате, абсолютная хронология. Эту дату археолог может обнаружить, изучая письменные источники, архивы, надписи на памятниках и плитах и на обнаруженных монетах. Точный возраст находки для доисторического периода, в котором отсутствуют письменные источники, практически невозможен. В редких случаях в раскопках обнаруживают греческие вазы или египетских скарабеев, возраст таких находок возможно определить приблизительнно, иногда речь идёт о десятилетиях, но скорее всего органичиваются веком.

После второй мировой войны в 1946 году открытие американского физика Либби позволило частично решить проблему с определением возраста археологисческих находок. Он оттолкнулся от того, что в атмосфере Земли в относительно стабильной пропорции содержатся изотопы Углерода 14 (С14) и Углерода 12 (С12). Соотношение радиоактивного и стабильного изотопов углерода в атмосфере и биосфере в одно и то же время  в одном и том же месте примерно одинаково. Сразу после своего появления радиоуглеродный анализ произвел настоящий переворот в археологии, позволив произвести датировку самых разных исторических объектов. Наиболее яркий пример — проведенное в 1988 году исследование фрагментов Туринской плащаницы (христианской святыни, которая, по легенде, хранит на себе следы тела распятого Христа). Исследование проводилось слепым методом в ведущих лабораториях мира в Аризоне, Оксфорде и Цюрихе. Вывод ученых был неутешителен для верующих: плащаница была создана в период между XI-XIII веками, то есть к жизни и смерти Иисуса Христа не имела отношения. Церковь, впрочем, результаты анализов не признала, сославшись “на неточность использовавшегося метода датировки”. Ученые, как ни странно это звучит, согласились.

Деревянные фундаменты девятого века на раскопках в Ногаре

Открытие другого физика Де Вриеса доказало, что соотношение изотопов со временем изменялось, поэтому часто  неточен метод Либби. На помощь физикам и изотопам пришли деревья. Дендрология – наука, изучающая возраст деревьев по кольцам ствола. Каждый год жизни дерева соответствует годовому приросту ствола – кольцу, сосчитав эти кольца можно определить возраст дерева. Лаборатория Аризоны изучила древесину тысячелетних деревьев остистой сосны и секвойи, и разработала метод, позволяющий вносить дополнения и уточнения в радиоуглеродный анализ с использованием дендрологии. Кроме возраста дерева кольца годового прироста показывают также , каким был год: сухим, жарким, дождливыми т.д., от погоды и состояния земли зависит толщина сформировавшегося кольца. Сопоставляя разные деревья, теперь определяют не только время, когда они росли, но и территорию, из одного ли они леса, а иногда, когда это дерево спилили.

В Вероне при Музее Естественной истории находится единственная дендрологическая лаборатория Италии. Определены стандартные кольца годового прироста на основании дуба с юга Германии, и теперь возраст  можно узнать для всех деревьев, которые росли в Европе последние 10 тысяч лет. Если сохранился последний круг, то учёные говорят не только год, когда его спилили, но и сезон: весной, летом или осенью это произошло. Археологические раскопки на юге провинции Вероны в Ногаре

Обнаружено поселение IX века, с регулярной застройкой деревянными домами, построенными без единого гвоздя. Эта деревня просуществовала двести лет, нечасто находят деревянные фундаменты такого возраста. Дендрологический анализ доказал, что одно из деревьев срубили в 814 году, а другое в 881 году. 90% сохранившейся древесины – это дубы, вязы и ивы.

Деревянная дверь в Эрколануме, которой почти две тысячи лет

Кроме археологов, лаборатория помогает и другим исследованиям: исскуствоведы определяют возраст деревянных досок, на которых написаны картины, что часто помогает определить настоящего автора, или распознать фальшивку. Возраст деревянных ворот и дверей домов, точное определение времени реконструкции и перестройки дворцов,  возраст мебели, перекрытий потолков — огромные возможности для применения анализов дерева. Лаборатория Вероны разработала стандарты роста  деревьев на территории Италии и с успехом применяет их при датировке. Период с 1144 по 1151 назван кольца Св.Эуфемии. Именно в веронской церкви Св.Эуфемии впервые найдены и обследованы потолочные балки, сделанные из деревьев, растущих в эту эпоху. Дендрологическая лаборатория провела исследования деревянных находок в Кавриане (Мантуя) Бронзового века — на три века назад перенесли дату возникновения поселений на Гарде. Важные исследования деревянных структур  римской эпохи из Эрколанума, дошедших до нас после извержения вулкана в 79 году н.э., позволили многое узнать о термах в пригороде и их восстановлении после землетрясения 62 года. Лаборатория Вероны проводила исследования для поселения Бронзового века в Аквилее, деревни раннего средневековья в Ферраре. Сопоставляя  результаты с радиоуглеродным анализом, учёные имеют возможность достоверного  определения возраста находок, и археология становится всё более точной и захватывающей наукой благодаря дендрологии.