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Die Dendrochronologie (griech. dendron = Baum, chronos = Zeit) ist eine Datierungsmethode der Archäologie, der Kunstwissenschaft und der Dendroökologie. Bei der Dendrochronologie werden die Jahresringe von Bäumen gezählt. Jahresringe von Jahren mit guten Wachstumsbedingungen sind breiter als solche von Jahren mit schlechten Lebensbedingungen. Da für alle Bäume einer Art in einem bestimmten Gebiet die Lebensbedingungen annähernd gleich sind, weisen also alle Bäume einer Art dieser Region das gleiche charakteristische Muster von schmalen und breiten Jahresringen auf.
Ganz unproblematisch ist dies jedoch nicht, da noch andere Faktoren beim Zuwachs der Bäume eine Rolle spielen, wie z.B. die Nährstoffzufuhr, die Konkurrenz von Nachbarbäumen, Beschädigungen, Krankheiten und Schädlingsbefall. Durchführung der Analysen
Durch Überlagerung der Ringmuster vieler Bäume (Crossdating-Methode) entsteht so eine gemittelte Baumringabfolge (Jahrringchronologie), die aufgrund der überlappenden Lebenszeiten der Bäume viele Jahrtausende abdecken kann. Bis zur Einführung der elektronischen Datenverarbeitung Mitte des 20. Jahrhunderts war die Ermittlung von zeitgleichen Wachstumsabschnitten verschiedener Bäume und die Erstellung der resultierenden Jahrringchronologien eine Zeit raubende Angelegenheit. Die Proben (Baumscheiben oder Bohrkerne) wurden geglättet und mit einem Kontrastmittel (z.B. Kreide) präpariert. Anschließend vermaß man jeden einzelnen Jahrring mit der Lupe. Die gesamten Messwerte wurden als Zeitreihe auf Transparentfolie gezeichnet. Die Zeitreihen aller gemessenen Bäume wurden schließlich auf dem Leuchttisch jahrweise gegeneinander verschoben und auf optische Übereinstimmung hin geprüft. Ein charakteristisches Maß der Übereinstimmung war der sog. Gleichläufigkeitswert (= Prozentsatz der Kurvenintervalle im Überlappungsbereich zweier Kurven, die synchron steigen oder fallen). In der resultierenden Jahrringchronologie treten die gemeinsamen Wachstumsmuster der Bäume stärker hervor, während die individuellen Muster unterdrückt werden. Intervalle, in denen ein hoher Prozentsatz der beteiligten Einzelbäume die gleiche Tendenz (Steigen oder Fallen) aufwies, wurden als sog. Weiserintervalle bezeichnet, denen bei weiteren Vergleichen eine hohe Bedeutung zukam. Mit zunehmender Verfügbarkeit der elektronischen Datenverarbeitung wurden diese Vergleiche virtuell im Rechner durchgeführt, wobei inzwischen auch zahlreiche statistische Parameter der Zeitreihenanalyse, wie z.B. der Korrelationskoeffizient u.Ä. erhoben werden.
Derartige Jahrringchronologien dienen als Referenzmuster zur weiteren Datierung von Baumproben eines Gebiets. Wenn eine Jahrringchronologie Lücken zur Gegenwart aufweist, dann ist nur eine relative Datierung möglich (z.B. Baum A wurde soundsoviele Jahre früher als Baum B gefällt). Reicht eine Jahrringchronologie jedoch von der Vergangenheit lückenlos bis in die Gegenwart, dann können die Jahresringe einer Baumprobe für diesen Zeitraum absolut und jahrgenau datiert werden. Eine Baumprobe ist undatierbar, wenn sie z.B. keinem Gebiet bzw. keiner Jahrringchronologie zugeordnet werden kann oder wenn sie aus zu wenigen Jahresringen (weniger als ca. 80) besteht.
In einigen Gebieten konnten so für einige Baumarten relativ lückenlose Jahresringtabellen für die letzten 10.000 Jahre erstellt werden (z.B. Die mitteleuropäische Eichenchronologie). Eine fehlerfreie Dendrochronologie erlaubt es, jedem Baumring das Jahr seiner Entstehung zuzuordnen.
Ausmaß der erstellten Kurven:
Hohenheimer Kurve (2004) bis 10.461 v. Chr., jüngeres Dryas
ostmediterrane Kurve (Aegean Dendrochronology Project, ADP) bis 1800 v. Chr., Bronzezeit (2003) Geschichte der Methode
Der Begründer der Dendrochronologie als Wissenschaft war der amerikanische Astronom Andrew Ellicott Douglass. Dieser suchte nach einem Zusammenhang zwischen den Sonnenflecken und dem Klima, das sich im Baumwachstum widerspiegeln sollte. Dafür vermaß er die Dicke der Jahresringe von Borstenkiefern über einen Zeitraum von 585 Jahren und trug die Werte in ein Diagramm ein. Er erstellte eine Datensammlung, indem er die charakteristischen Abfolgen von extrem schmalen und breiten Jahrringen (sog. event years oder Ereignisjahren) auf einer Zeitskala zur Deckung brachte. Im Jahre 1929 gelang ihm die Datierung indianischer Wohnstätten, als er die Jahrringmuster der archäologischen Fundhölzer in den älteren Abschnitt seines Kalenders einhängen konnte. Der Nachweis der Wirkung der Sonnenaktivität auf das Jahrringmuster konnte jedoch nicht zweifelsfrei erbracht werden.
Anwendungsbeispiele der Dendrochronologie
Spektakuläre Erfolge erreichte die Dendrochronologie inzwischen bei Untersuchungen zur spätmittelalterlichen Tafelmalerei. Die Analysen der Eichentafeln, auf denen etwa Hieronymus Bosch zu malen pflegte, führten zu dem eindeutigen Ergebnis, dass eine ganze Reihe von bislang Bosch zugeschriebenen Werken aus dem Gesamtuvre ausgeschieden werden mussten. Die Tafeln stammten von Bäumen, die zum Teil erst Jahrzehnte nach Boschs Tod gefällt worden waren. Dendrochronologisch konnte auch für einen ca. zehnjährigen Zeitraum um das Jahr 540 n. Chr. eine Klimakatastrophe belegt werden (siehe auch Pest unter Justinian I., die sog. Justinianische Plage, und Michael der Syrer). Als Ursache dieser weltweiten atmosphärischen Trübung werden Kometeneinschläge oder Vulkanausbrüche vermutet.
Auch zur zeitlichen Einordnung des beim Bau von Musikinstrumenten (Streich-, Zupf- und Tasteninstrumenten) verwendeten Holzes wird die Dendrochronologie eingesetzt. Neben der Datierung kann die Methode hier Hinweise auf die Herkunft des Holzes und die Holzverwendung in verschiedenen Werkstätten, wie z.B. der des Geigenbaumeisters Jakobus Stainer, geben.
Dendrochronologie in der Naturwissenschaft
Die Dendrochronologie geht in der Naturwissenschaft weit über die Funktion eines reinen Instruments zur Alterbestimmung von Holz hinaus. So können anhand der Verknüpfung von Klimadaten mit den Jahrringchronologien Klima-Wachstums-Korrelationen hergeleitet werden, welche die Reaktion der Bäume auf Umwelteinflüsse in Einjahres-Auflösung dokumentieren. Da das individuelle Wachstum von Bäumen neben den Klimaeinflüssen von vielen anderen Faktoren wie z.B. Alterstrend, anthrogenen Einflüssen, Konkurrenz, Autokorrelation, Rauschen u.s.w. abhängt, bedient sich die Dendrochronologie eines umfangreichen Instrumentariums an mathematischen Methoden, um die Klimaeinflüsse möglichst unbeeinflusst von den übrigen Faktoren sehen zu können.
Ein Aufgabenfeld dieser Ausrichtung der Dendrochronologie besteht darin, Prognosen für das Wachstum von Bäumen und somit für das Ökosystem Wald bei sich verändernden Klimabedingungen (Klimawandel) zu liefern. Eine Ergänzung zur Dendrochronologie ist die Denroanalytik, welche die Identifizierung und Quantifizierung von Stoffen wie z.B. Schwermetallen in den Jahrringen ermöglicht.
Literatur zur Methode
M. G. L. Baillie: A Slice through Time. Dendrochronology and precision Dating, London 1995, ISBN 0-7134-7654-0.
Fritz H. Schweingruber: Der Jahrring. Standort, Methodik, Zeit und Klima in der Dendrochronologie, Bern und Stuttgart 1983, ISBN 3-258-03120-7. Erweiterung der Kurven
Sturt W. Manning, Bernd Kromer, Peter Ian Kuniholm & Maryanne W. Newton, Confirmation of near-absolute dating of east
Mediterranean Bronze-Iron Dendrochronology, Antiquity 77, 2003. Anwendungsbeispiele
Mike Baillie: Exodus to Arthur. Catastrophic Encounters with Comets, London 1999, ISBN 0-7134-8352-0.
Peter Klein: Dendrochronological Analysis of Works by Hieronymus Bosch and his Followers. In: Jos Koldeweij/Bernard Vermet (Hrsg.): Hieronymus Bosch. New Insights Into His Life and Work, NAi Publishers, Rotterdam o.J. (2001), ISBN 90-5662-214-5.
Micha Beuting: Holzkundliche und dendrochronologische Untersuchungen an Resonanzholz als Beitrag zur Organologie, Remagen-Oberwinter: Kessel-Verlag 2003, ISBN 39-3563-8485.
Micha Beuting; Peter Klein: Dendrochronologische Untersuchungen an Streichinstrumenten von Jacob Stainer. In: Seipel, W. (Hrsg.): Jacob Stainer: ...kayserlicher diener und geigenmacher zu Absom. Ausstellungskatalog des Kunsthistorischen Museums Wien, Mailand: Skira, S. 167-171, ISBN 3-85497-060-9.
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