De Universiteit van Innsbruck heeft een bijzondere expertise op het gebied van dendrochronologie, ook wel jaarringonderzoek genoemd. Het doel van deze wetenschap is het dateren van hout en conclusies trekken op het gebied van bouwgeschiedenis, klimaat en gletsjerontwikkeling.

Jaarringen zijn tekenen van boomgroei. Ze tonen individuele groeifasen, waaruit wetenschappers allerlei soorten informatie af kunnen lezen. Maar bovenal kan op deze manier de leeftijd van bomen worden bepaald. De grondlegger van deze wetenschap is de Amerikaan Andrew Ellicott Douglass. Aan het begin van de twintigste eeuw slaagde hij er voor het eerst in om de jaarringen van verschillende houtsoorten in een nauwkeurig chronologisch overzicht te verzamelen.

“Jaarringen zijn nooit hetzelfde als voorgaande jaren. Deze variabiliteit kan worden onderzocht, waardoor het mogelijk wordt om kenmerkende patronen vast te stellen, de zogenaamde jaarringcurves,” aldus geograaf Kurt Nicolussi, hoofd van de Alpine Tree-Ring Group aan de Universiteit van Innsbruck.

Een jaarringkalender opstellen

Bij levende bomen worden de jaarringen van buiten naar binnen gedateerd. De jaarring direct onder de schors hoort bij het actuele jaar, de volgende jaarringen bij de voorgaande jaren. Vervolgens wordt er naar ouder houtmateriaal gekeken. Op deze manier ontstaat er geleidelijk een jaarringkalender die steeds verder teruggaat in het verleden. Deze wordt vastgelegd in speciale computerprogramma’s en voorziet het systeem van referentiedata. Deze maken het mogelijk om houtmonsters van onbekende leeftijd te vergelijken – en om oeroud hout te dateren.

Typische regionale patronen

De jaarringreeksen die opgesteld worden, bevatten meestal tachtig of meer ringen – het werkt niet voor houtmonsters met minder jaarringen. Deze jaarringreeksen worden vervolgens vergeleken met bestaande referentiesets en precies per jaar geklasseerd, verklaart Nicolussi. Jaarringreeksen vertonen karakteristieke patronen: patronen die niet alleen in één enkele boom te vinden zijn, maar op vergelijkbare wijze in verschillende individuele bomen en zelfs in een groter regionaal gebied.

Nauwkeurige houtdatering

Met dendrochronologische methoden kan men zeer nauwkeurige tijdmetingen maken. Deze worden in de archeologie al gebruikt, bijvoorbeeld voor het dateren van nederzettingen in de omgeving van de Alpen van de laatste 6000 jaar. Zo is het mogelijk om de ontwikkeling van dorpen te traceren die duizenden jaren geleden zijn gebouwd. En binnen de bouwgeschiedenis worden houtmonsters van oude kastelen en kerken geanalyseerd om conclusies te kunnen trekken over de architectuurgeschiedenis.

Maar boomstammen kunnen ook van nut zijn om een beter inzicht te krijgen in de ontwikkeling van gletsjergebieden. Via deze tak van onderzoek kwam Nicolussi, die sinds de jaren tachtig van de vorige eeuw onderzoek doet op dit gebied, in de dendrochronologie terecht. Op dit moment beschikken hij en zijn team over de langste aaneengesloten jaarringserie uit een berggebied ter wereld. De dataset beslaat een periode van 10.000 jaar.

Reconstructie van gletsjerontwikkeling

Analyse van een boomstam die onder het ijs van een gletsjer wordt gevonden, laat bijvoorbeeld zien:

  • wanneer deze boom leefde;
  • hoe lang deze boom leefde;
  • of deze boom in de omgeving geworteld was, wat inzicht geeft in hoe lang dit gebied ijsvrij is geweest.

Zo kan deze boomstam helpen om gletsjerontwikkeling uit het verleden te reconstrueren.

In de afgelopen drie decennia is door het smelten van de gletsjers veel hout vrijgekomen.

“Deze bevindingen tonen aan dat de gletsjers zich al veel eerder hebben teruggetrokken, maar dat ze vandaag de dag achterblijven bij het huidige klimaat en dat ze eerst verder moeten smelten om hun evenwicht terug te vinden. Daarom storten sommige gletsjereinden nu in elkaar omdat er steeds minder ijs uit de voedingszones komt,” zegt Nicolussi.

Conclusies over het klimaat

Behalve datering maakt dendrochronologie het ook mogelijk om conclusies te trekken over het klimaat van de afgelopen 10.000 jaar. Als verschillende jaarringreeksen met elkaar worden vergeleken, kunnen in bepaalde gevallen soortgelijke groeiafwijkingen in individuele jaarringreeksen worden waargenomen. “Maar bij het vergelijken van jaarringen is er sprake van beperkingen, omdat de plaats van een boom bepalend is voor de klimatologische signalen in de jaarringen,” legt Nicolussi uit. Als voorbeeld noemt hij de zeer hete en droge zomer van 2003. In die tijd hadden de bomen in het laagland te weinig vocht om te groeien wat zich vertaalt in zeer smalle jaarringen. De bomen op grotere hoogte daarentegen vertoonden een zeer goede groei.

Vulkaanuitbarsting als globaal fenomeen

Jaarringen geven inzicht in het regionale klimaat. Er zijn echter ook gebeurtenissen die een transregionale en globale impact kunnen hebben op de boomgroei. Een voorbeeld hiervan zijn grote vulkaanuitbarstingen. Hierbij komen as en zwaveldioxide in de stratosfeer terecht en dit leidt tot een wereldwijde afkoeling van het klimaat. Dit kan resulteren in een gelijktijdige, abrupte daling van de jaarringengroei op verschillende continenten,” legt Nicolussi uit.

Jaarringen zijn ook in verkoold hout nog steeds te zien. Dit stelt wetenschappers in staat om conclusies te trekken over historische mijnbouw. Er zijn tal van voordelen van hout en houtskool voor de wetenschap. Het archief in het Instituut voor Alpiene Dendrochronologie bevat meer dan 6000 monsters.

 

Ook interessant:

Met puin bedekte gletsjers als gevolg van de opwarming van de aarde

Nauwkeurige datering van gletsjerijs met kwantumfysica

De gletsjers smelten in Groenland, op Antarctica en de Hindu Kush