Informacje ,,zapisane” w dębowym drewnie, pozwalają precyzyjnie określać wiek wykonanych z niego zabytków. Jest to możliwe dzięki słojom, które każdego roku odkładają się na pniu.
Dendrochronologia oraz metoda radiowęglowa (14C) to dwie najbardziej popularne metody określania wieku bezwzględnego, które są stosowane w archeologii. Metoda 14C, oparta na pomiarze stałej okresu połowicznego rozpadu izotopu węgla 14C, jest jednak stosunkowo mało dokładna. Wykorzystuje się ją głównie do określania wieku na stanowiskach archeologicznych, pochodzących z odległych prehistorycznych okresów dziejów ludzkości. Jest ona prawie nieprzydatna badaczom, zajmującym się okresem średniowiecza oraz czasami nowożytnymi. Dysponują oni bowiem znacznie doskonalszym narzędziem w postaci dendrochronologii.
Spis treści
Na czym polega dendrochronologia?
Podstawą metody dendrochronologicznej, stworzonej w latach 20. XX wieku przez amerykańskiego astronoma A.E. Douglassa, jest fakt, że większość gatunków drzew wytwarza każdego roku pierścienie (słoje) nowego drewna. Są one doskonale widoczne na przekrojach pni drzew oraz na wykonanych z nich np. belkach czy deskach. Przyrosty roczne tworzą sekwencje o różnych grubościach, uzależnione od warunków klimatycznych, występujących w danym roku. Przy sprzyjającej pogodzie przyrosty są szersze, natomiast czynniki takie jak surowe zimy czy susze powodują, że przyrosty są węższe. Cechy te uwidaczniają się na wszystkich drzewach danego gatunku, rosnących w tym samym regionie.
Punktem wyjścia do badań dendrochronologicznych jest stworzenie tzw. skali dendrochronologicznych, które muszą być opracowywane osobno dla poszczególnych gatunków drzew i regionów geograficznych. W Polsce skale dendrochronologiczne buduje się dla dębu, chociaż prowadzone są też próby tworzenia skali dla sosny. Konieczność wykonywania odrębnych skali dla poszczególnych regionów jest podyktowana faktem, że rosnące tam drzewa podlegały innym oddziaływaniom klimatu. W związku z tym, odmienne są sekwencje przyrostu słojów drewna na dębach, rosnących w tym samym czasie np. w Wielkopolsce i w Anglii.
Budowa skali
Budowę skali rozpoczyna się od pobrania próbki z drzewa obecnie żyjącego, najlepiej o jak najgrubszym pniu, co pozwala uzyskać maksymalnie długą liczbę przyrostów. W ten sposób z dębu ściętego w roku 2008, który rósł przez, powiedzmy, 400 lat, uzyskamy skalę przyrostów od roku 1609 do 2008. Następnie dopasowujemy do niego kolejną starszą próbkę, pokrywającą się częściowo z próbką pierwszą, pobraną najlepiej z jakiegoś obiektu, o którym wiemy, w którym roku powstał.
Idealnymi rozwiązaniami są belki ze starych kościołów. W naszym przypadku mogłaby to być próbka pobrana z dębowej belki kościoła zbudowanego np. w połowie XVII wieku. W ten sposób pokryłyby się z sobą części starszych przyrostów z dębu obecnie ściętego z tą samą liczbą młodszych przyrostów z belki kościoła. Czynność zestawiania ze sobą coraz starszych próbek kontynuuje się maksymalnie długo, aż do wyczerpania możliwości. Najstarsze próbki na skali dendrochronologicznej pochodzą już z konstrukcji odkrytych podczas wykopalisk. Przy szczególnie sprzyjających warunkach udało się, w niektórych przypadkach, zbudować skale dendrochronologiczne, sięgające nawet tysiące lat wstecz — do roku 5300 p.n.e. w północnej Irlandii i do roku 8000 p.n.e. w zachodnich Niemczech.
Długość skali dla danego regionu wyznacza maksymalny okres datowania dendrochronologicznego. Wiek znalezisk ustala się przez porównywanie układu słojów badanej próbki do skali dendrochronologicznej.
Co nam mówią daty?
Zasadniczą kwestią podczas badań dendrochronologicznych jest interpretacja uzyskanego wyniku, czyli daty. W przypadku, kiedy pobierzemy próbkę drewna, na przykład z pozostałości konstrukcji budynku, to otrzymany z niej wynik analizy nie będzie datą jego budowy, ale datą ścięcia drzewa, z którego wykonano ów element. Dendrochronologia wyznacza zatem datę ścięcia drewna, a nie datę budowy.
Uzyskany wynik analizy dendrochronologicznej może mieć różną dokładność. Najbardziej optymalne warunki występują wówczas, kiedy zabytek, z którego wycinamy próbkę, posiada zachowaną tzw. biel. Biel oznacza przyrosty najmłodszych warstw. Warstwy bieli są zazwyczaj dość dobrze widoczne na przekrojach, ponieważ charakteryzują się one odmienną barwą, w porównaniu do starszych słojów. W przypadku, kiedy dysponujemy próbką z zachowaną bielą, wówczas możemy otrzymać bardzo dokładną datę ścięcia drzewa. Jej dokładność może wynosić nawet do pół roku. Określając wiek budynku na podstawie próbki z zachowaną bielą, mówimy wówczas, że został on zbudowany „około roku…”.
W sytuacji natomiast, kiedy biel się nie zachowała, na przykład w wyniku obróbki danego elementu drewnianego, wówczas otrzymujemy datę o mniejszej dokładności i mówimy, że dany obiekt został zbudowany „po roku…”. Nie można jednak stwierdzić, jak duża jest niedokładność naszego datowania. Nie wiemy bowiem, czy z pnia drzewa, z którego wykonano analizowany element, odcięto kiedyś tylko słoje bieli, czy też większą ilość także starszych przyrostów.
Interpretacja wyników
Następnym problemem jest interpretacja uzyskanych wyników oznaczeń dendrochronologicznych, celem określenia wieku budowy danego obiektu. W tym celu należy dysponować maksymalnie licznymi seriami oznaczeń dendrochronologicznych. Może się bowiem okazać, że elementy z tego samego budynku mają różne wyniki datowań. Mógł on bowiem być wykonany z elementów wykorzystanych wtórnie – pochodzących na przykład z rozebranych starszych domów (daty najstarsze) oraz z drewna ściętego bezpośrednio z przeznaczeniem do jego budowy.
Ponadto dom mógł być z czasem remontowany czy przebudowywany, do których to prac wykorzystywano jeszcze młodszy materiał. Ponadto, nawet w przypadku, kiedy dom został zbudowany z drewna ściętego specjalnie z przeznaczeniem do jego budowy, nie wiemy, jak długi okres czasu upłynął od momentu ścięcia, do czasu rozpoczęcia budowy. Budulec mógł być bowiem przez jakiś czas transportowany, suszony czy magazynowany. Chociaż równie dobrze mógł zostać użyty do budowy zaraz po ścięciu (wówczas data ścięcia pokrywałaby się z datą budowy).
Historia jednego domu
Wzorcowym stanowiskiem archeologicznym w Polsce, gdzie od szeregu lat stosuje się metodę dendrochronologiczną jest Wolin na wyspie o tej samej nazwie. Wynika to w dużej mierze z faktu, że ze względu na torfowe wypełniska wczesnośredniowiecznych warstw, doskonale zachowały się tam do naszych czasów pozostałości konstrukcji drewnianych, takich jak relikty domów, dróg, umocnień obronnych, nabrzeży portowych, świątyń czy wraków łodzi. Możliwości te zauważył już niemiecki archeolog Karl August Wilde, w latach 30. XX wieku. Wówczas wiedza o dendrochronologii dopiero docierała do Europy zza oceanu. Wilde prowadząc wykopaliska na rynku Starego Miasta w Wolinie odkopał szereg wyśmienicie zachowanych szczątków dawnej zabudowy. Następnie pobrał z nich próbki, na których próbował obliczać sekwencje przyrostów słojów drewna i określić wiek odkrytych zabytków architektury. Do dzisiaj zachowały się w zbiorach archiwum Muzeum Narodowego w Szczecinie sporządzone przez Wildego wykresy dendrochronologiczne.
Ponowne zainteresowanie tą metodą nastąpiło w Wolinie w latach 90. XX wieku podczas wykopalisk prowadzonych w latach 70. i 80. XX wieku w ten sposób określono wiek ścięcia drzew zastosowanych do budowy, odkopanych wówczas elementów palisady, słowiańskiej pogańskiej kąciny oraz portu. Zakres stosowania dendrochronologii był wówczas jeszcze stosunkowo niewielki i ograniczał się do datowania najważniejszych obiektów niewielką ilością pobranych z nich próbek drewna. Sytuacja ta uległa diametralnej zmianie podczas największych, pod względem zakresu badań, wykopalisk, jakie przeprowadzono w dzielnicy Wolina, nazywanej potocznie Ogrody. Realizowano je w latach 1999-2003. Odkopano wówczas pozostałości m.in. szeregu budynków, nabrzeża portowego oraz wraków łodzi. Były one w większości wykonane z drewna dębowego i doskonale zachowane. Pobrano z nich łącznie prawie 300 próbek, które poddano analizom dendrochronologicznym. Wykonał je Tomasz Ważny – czołowy polski specjalista w tej dziedzinie.
Największe zainteresowanie archeologów wzbudził kwartał z zabudową o konstrukcji palisadowej, czyli domów o ścianach zbudowanych z dranic, wbijanych gęsto w grunt, jedna przy drugiej. Odkopano fragmenty trzech domów oraz jeden zachowany w całości o wymiarach 620 na 640 cm. Waga tego odkrycia polegała na tym, iż pomimo ponad stu lat wykopalisk na tym jakże ważnym stanowisku, nigdy dotychczas nie udało się odkopać nawet jednego budynku na całej jego powierzchni. Z dranic tej chaty oraz z trzech kolejnych, które z nią sąsiadowały, wycięto 63 próbki. Na ich podstawie określono wiek ścięcia drzew, z których je wykonano. Uzyskane wyniki datowań wykazywały rozpiętość od „po roku” 832 aż do „około roku” 937/938. Pozwoliły one na odtworzenie historii tych domów.
Analiza powyższych oznaczeń dendrochronologicznych pozwoliła zauważyć, że występują wśród nich trzy grupy dat. Pierwsza z nich obejmowała zbiór 13 oznaczeń, z których uzyskano wyniki następujące: od „po roku” 832 do „po roku” 899. Pochodziły one jednak z elementów drewnianych, wtórnie wykorzystanych do budowy. Powyższy wniosek potwierdził to, że tkwiły w nich kotwy, które również wydatowano dendrochronologicznie. Z tych ostatnich uzyskano młodsze daty, wskazujące, że wykonano je z dębów ściętych „około roku” 905/6, 907 oraz 906/7.
Datowanie pięciu powyższych kotw plasowało się natomiast w największej grupie oznaczeń dendrochronologicznych, uzyskanych także ze ścian domostwa, która obejmowała zbiór dat o wynikach: od „po roku” 901 do „około roku” 907. W tej grupie dominowały jednak oznaczenia wskazujące, iż pobrane próbki pochodziły z dębów ściętych „około” lub „po roku” 904-907. Można było zatem przyjąć, że z drewna ściętego w tym okresie zbudowano cztery domy palisadowe. Nastąpiło to zatem najprawdopodobniej na początku X stulecia.
Przypuszczalnie domy były później remontowane. Na wymianę lub uzupełnianie dranic wskazywały dwa oznaczenia dendrochronologiczne dranic, które były nieco młodsze od pozostałych. Były one wyciosane z dębów ściętych „po roku” 914 i „po roku” 920.
Ostatnia grupa oznaczeń objęła dwie próbki, które wycięto z elementów wykonanych z dębów ściętych „około” roku 937 i „około” roku 937/938. Były one najmłodsze w całym zbiorze dat. Pionowe pale, z których je pobrano, zdecydowanie różniły się od wszystkich pozostałych części domów. Stanowiły one element konstrukcyjny, mający na celu powiązanie ze sobą pionowych słupów ściany zachodniej budynku odkrytego w całości, które najprawdopodobniej uległy z czasem destabilizacji. Nastąpiło to najprawdopodobniej na skutek szczególnie częstych na wyspie Wolin silnych wiatrów zachodnich. Powyższy remont mógł mieć miejsce, przypuszczalnie, pod koniec lat 30. lub w latach 40. X stulecia.
Oprócz przedstawionych na powyższym przykładzie wielkich możliwości metody dendrochronologicznej, ma ona także pewne ograniczenia. Mogą z niej korzystać archeolodzy pracujący wyłącznie na stanowiskach położonych w krajach o klimacie suchym i umiarkowanym. Technika ta nie może być stosowana w tropiku, gdzie nie występują znaczne różnice pomiędzy porami roku, które powodowałyby powstawanie pierścieni przyrostów rocznych. No i, oczywiście, najważniejsze – archeolog musi odkryć doskonale zachowane drewno sprzed wieków.
Powyższe dane pochodzą z badań prowadzonych przez Instytut Archeologii i Etnologii Polskiej Akademii Nauk Pracowni Archeologicznej w Wolinie
(ARCHEOLOGIA ŻYWA 1 (40) 2008)
Redaktor naczelny „Archeologii Żywej” w latach 2008–2012. Zwiedził większość świata próbując dostarczyć Czytelnikom najświeższych i najciekawszych wieści. Aktualnie pracownik Instytutu Archeologii i Etnologii Polskiej Akademii Nauk.
