樹木考古学

年輪考古学とは、年輪年代学（年輪年代測定）の技術を用いて、植物の残骸、古い建物、工芸品、家具、芸術品、楽器を研究するために使用される用語です。これは、現在の物理的状況（土壌内または土壌上）に関係なく、過去の木材の年輪年代学的研究を指します。この形式の年代測定は、考古学者が利用できる最も正確で精密な絶対年代測定方法です。これは、最後に成長した年輪が、その木が考古学的構造物に組み込まれた可能性がある最初の年であるためです。^[1]

年輪年代測定は年代測定、環境、行動考古学的研究に貢献できるという点で有用である。^[2]

環境的な意味での年輪年代測定の有用性は、今日の世界では3つの中で最も応用がきく。年輪は、気温、降水量、川の流れ、干ばつ、火災の頻度と強度、昆虫の蔓延、大気の循環パターンなど、数多くの環境変数を再構築するために使用できる。^[2]

20世紀初頭、天文学者のアンドリュー・エリコット・ダグラスは、初めて年輪年代測定法を先史時代の北米の遺物に適用しました。年輪年代学（年輪年代測定法）を適用することで、ダグラスはより広範な気候研究が可能になることを期待しました。ダグラスは、有機物（木や植物の残骸）が過去の気候を視覚化するのに役立つと理論づけました。ダグラス博士の貢献にもかかわらず、学問としての考古学では、1970年代にエドワード・クック博士とゴードン・ジャコビー博士によって初めて年輪年代測定法が適用されました。 ^{[3] 1929年、アメリカ南西部の考古学者は、}チャコキャニオン地域の非連続的な歴史的および先史時代の年代記を作成しました。 ^[4]コロンビア大学の年輪研究室の科学者は、植民地時代、特に米国東部の建築用木材に年輪年代測定法を適用した最初の科学者の一人でした。国立公園局やその他の歴史協会などの機関のために、ジャコビー博士とクック博士は、ハドソン川下流域、ニュージャージー州、東ペンシルベニアの歴史的建造物の年代測定を開始しました。当時は、十分に長いマスター年代測定年表が存在せず、適切な建造物にアクセスできなかったため、これは困難でした。1998 年になってようやく、ボストン地域のマスター年代測定年表が開発されました。今日、樹木年輪実験室の考古学的年代測定年表の有効性は、最初のヨーロッパ人入植者が定住した地域のほとんどをカバーしています。これらの数は数百に上り、独立記念館やタッカホー邸など歴史的に重要な建造物が含まれています。^[5]

樹木の標本には、伐採日と非伐採日の2種類の日付が割り当てられます。標本にどの日付が割り当てられるかは、標本に残っている最後の年輪が、樹木が枯れる前に最後に成長した年輪であるという証拠があるかどうかによって決まります。^[2]

伐採年月日は、「標本に残っている最後の年輪が、その木が死ぬ前に最後に成長した年輪であったという証拠がある」交差日付の樹木標本に使用できます。^[2]

非伐採年は、交差年代測定された樹木標本に使用されます。「標本に残っている最後の年輪が、樹木が枯れる前に最後に成長した年輪であることを示す証拠がない場合」^[2] 。樹木の成長パターンは、同じ気候で育つ同じ種の樹木の間では類似しています。これらの一致するパターンは、同じ年に形成された異なる樹木の成長年輪を揃えます。一度揃えると、個々の樹木の年輪の正確な暦年を知ることは、すべての年輪の暦年を知ることと同じです。樹木考古学者の目標は、最後の年輪が形成された年を特定することです。交差年代測定、つまり樹木の年輪標本間で一致する年輪幅パターンを見つけるスキルは、すべての年輪に正確な暦年を割り当てるために使用されます。これは、木材が置かれていた気候によって影響を受けます。また、実際に日付を確認するのに十分な年輪があることも重要です。年輪の日付が判明したら、年代測定が行われます。最後のステップは、年輪を、標本化された木材の年輪幅パターンとマスター年代測定年輪と比較することです。^[6]

考古学的分析に木が役立つためには、「樹幹の周りに均一な年輪を形成し」、「数十年、できれば数百年は生き」、「住居または燃料として人間に広く利用されてきた」ことが必要です。^[2]この評価の問題の 1 つは、特定の条件下では、木が年輪を 1 つも形成しなかったり、1 シーズンに 2 つの年輪を形成したりする可能性があることです。極度の干ばつ時には、木部の成長が不十分で目立った年輪を形成できないことがあります。あるいは、落葉因子 (例: 干ばつ、晩霜、または虫害) によって、年初に木の成長が止まった場合、その後、新しい葉が 2 つの年輪を形成する第 2 次成長期が訪れます。 ^[7]考古学に適用される年輪年代測定法の使用におけるもう 1 つの難しさは、考古学遺跡の建設に使用された木材の種類と状態です。このようなサンプルの多くは濡れた状態で見つかります。心材は通常、その成分の多くを保持しており、乾燥して研磨すれば分析できます。一方、古代の湿った辺材サンプルは乾燥するとほとんど生き残れません。そのため、辺材は湿った状態で測定し、その後乾燥させるか、冷凍するか湿ったままにしておく必要があります。^[7]

北米では、「2種のイガマツ（グレートベースンのPinus longaevaとロッキー山脈のPinus aristata）、ラクウショウ（Taxodium distichum）、海岸セコイア（Sequoia sempervirens）、ダグラスマツの2種について千年にわたる年表が作成されている。モミ ( Pseudotsuga menziesii )、東スギ ( Juniperus virginiana)）、ジュニパー（Juniperus sp.）、カラマツ（Larix sp.）、ロッジポールパイン（Pinus contorta）、リンバーパイン（Pinus flexilis）、マウンテンヘムロック（Tsuga mertensiana）、ポンデローサパイン（Pinusponderosa）、ジャイアントセコイア（Sequoiadendron giganteum））（ジャコビー、2000a）」。^[2]

「南半球では、「チリマツ」または「モンキーパズルツリー」としても知られるアレルセ（ Fitroya cupressoides）とペフエン（Araucaria araucana ）、南米の標本、カウリ（ Agathis australis）の標本の交差年代測定に成功しました。ニュージーランドではクランウィリアムスギ (ウィドリングトニア スギベルゲンシス) の標本はオーストラリアで、タスマニア、およびタスマニアのフオンパイン ( Lagarostrobus Franklinii ) (Jacoby、2000al; Norton、1990)。^[2]

樹木研究室の科学、あるいは樹木考古学の主な応用は、他の方法では入手できない過去の気候の記録を作成することです。木材の残骸は、植民地開拓以前の国有林のわずかな残骸についての洞察を与えてくれます。これは古気候学の科学にも役立ちます。^[8]

年輪年代学による年代測定は、熱帯地域を除き、樹木が生育していた場所であればどこでも適用できる可能性がある。考古学遺跡の絶対年代測定に使用する場合、当該地域のマスター参照年輪表が利用できるかどうかによって部分的に制限される。年輪表にギャップがある場合（例えば、17世紀以前のイギリス諸島では建築に松が使われていなかったため、松のサンプルから作成された年輪表を使用できないなど）、絶対年代測定は適用できない。^[7]さらに、気候以外の影響も木材サンプルの年輪パターンに影響を及ぼす可能性がある。参照年輪表が利用できる場合でも、サンプルが年代測定に使用できるかどうかを判断するために、年輪パターンの異常を識別するように注意する必要がある。^[9]

樹木考古学は、歴史的建造物の年代測定に広く利用されてきた。建造物の年代と現存する樹木の年代を照合すれば、建設に使用された歴史的木材が伐採された年代をすぐに割り出すことができる。ニューメキシコ州チャコキャニオンの考古学者は年輪年代測定法を用いて、ズニ山脈から南に50マイルの地点に由来する建造物の遺構を発見した。^[10]同様に、拡張年代測定法が利用できる場合は、年代が既知または不明の建造物のサンプルの年代測定が可能になる。しかし、中世の建造物の年代測定では、この手法の限界が明らかになる。そのような建造物では、多くの木材サンプルが樹皮下面まで完全ではなく、伐採年を特定する作業がはるかに困難になる可能性がある。^[11]

世界中の木材の年代記録がより完全でアクセスしやすくなるにつれ、過去の貿易パターンを明らかにするための樹木考古学の応用も可能になります。個々のサンプルのパターンは、地域的な年代記録よりも、その地域の年代記録とより密接に一致します。たとえば、アイルランドとイギリスの年代記録の間には強い交差年代測定が見られますが、個々の年輪パターンは、その地域の年代記録とよりよく一致する傾向があります。したがって、年輪年代記録のこの強い地理的要素は、遺跡の建設に必要な貿易ルートを明らかにするために、考古学的な遺跡で木材サンプルを調達するために使用できます。^[11]

年輪年代学は放射性炭素年代測定と組み合わせて使用​​することで、考古学遺跡の放射性炭素年代測定によるより正確な年代測定が可能になります。大気中の炭素14の濃度は一定ではないことが知られています。既知の年代順で木材サンプルの放射性炭素年代測定を行うことで、放射性炭素年代をリアルタイムでプロットし、将来の放射性炭素サンプルに使用できる較正曲線を作成できます。^[7]

年輪年代学は絶対年代測定法としてよく考えられているが、考古学遺跡の相対年代測定にも強力なツールとして使用できる。木材サンプルを遺跡内の他のサンプルと比較することで、その遺跡の出来事のタイムラインを構築できる可能性がある。また、このようなサンプルは、遺跡で発見された遺物の年代順の類型を構築する際の問題を解決するためにも使用できる。重要な点は、このような遺跡内分析は、全体の年代測定に年代順が利用できるかどうかに関係なく実行できるということである。^[7]

AE ダグラス博士の初期の年輪年代学応用の主な目的は、先史時代の気候を理解することでした。今日、多くの考古学者は、過去の環境条件についての洞察を得るために年輪年代測定を利用しています。年輪のパターンは、過去の地震、火山活動、火災、昆虫の蔓延を反映している可能性があります。^[4] 年輪気候学は、気候分析の研究方法を利用する年輪年代学と年輪考古学のサブ分野です。年輪気候学の研究では、1600 年以来、アメリカ南西部の湿度の変化を記録してきました。^[12]

• 考古学