年輪年代学

年輪年代学（ねんりんねんだいがく、dendrochronology）とは、樹木の年輪パターンを分析することによって、年代を科学的に決定する方法である。

アリゾナ大学のA・E・ダグラスによって、20世紀に発明・発展された。サンプルの量と質に依存するものの、本法を適用することで樹木の年代は正確に暦年単位で決定することができる。

概要

温帯域に生育する樹木は一年ごとに年輪を形成する。年輪の成長度合いは気候によって大きく影響されるため、樹木に刻まれた年輪の広狭パターンはその木が生育していた時代の気候変動を反映している。一般的に、湿度が高く暖かい期間が長かった年は年輪の幅が広くなり、反対に乾燥した年は狭くなる。

同じ地域・時代に生長した木々であれば、刻まれた年輪パターンも類似したものとなるため、異なる樹木間でも年輪パターンを一対一で対応させることができる。木々に共通の年輪パターン変化を数値化し、グラフにしたものを標準年輪曲線という。様々な時代の樹木資料について標準年輪曲線を作成し、共通する部分を手がかりに年輪曲線をつなぎ合わせていくことによって、現代から過去に遡って年輪の変化パターンを知ることができる。

現在から過去へ遡る完全な標準年輪曲線が作成できれば、遺跡などから発見された木材でも年輪パターンを対比することで年代を正確に決定することができる。この手法をクロス・デーティング (Crossdating) という。

方法

年輪年代学では、標準年輪曲線を作成する過程が最も重要である。樹木の年輪は生育地域の気候変動を反映し、また種が異なれば形成されるパターンも異なる。同種であっても樹齢や環境によって個体差が生じる。このため、正確な標準年輪曲線を作成するには、目的とする地域に生育する（した）同種の木について、複数の資料が必要となる。

標準年輪曲線を作成する際には、はじめに同地域に生息する同種の木について、輪切りにした資料をたくさん用意する。それそれの資料について年輪の幅を測定し、数値化する。資料によってはシロアリなどによる虫害や腐敗によって年輪が損害を受けているため、測定には技術を要する。以後の操作はこの数値データをもとに行う。

年輪の幅は生長の早い若い木では広く、老齢の木では狭くなる。木は外側に木質を形成して生長していくので、若いうちに形成される内側の年輪は幅が広く、外側にいくにつれ狭くなる。樹齢による年輪幅の変化は種に共通であるので、一般的な推算を行い、測定データから数値処理によって取り除く。この操作によって、気候変動のみを反映した年輪の広狭パターンが得られる。いくつかの異なる木について同様のパターンを作成し、平均化することで、個体差を相殺した地域・種に共通の年輪パターン、すなわち標準年輪曲線が得られる。

現在生育している木について標準年輪曲線を作成したら、地中から発掘されたり、材木として利用されている過去の樹木資料について同様に年輪パターンを数値化し、既知の標準年輪曲線と比較する。両者に共通するパターンが発見できれば、それを元に年輪曲線を過去に拡張することができる（この過程はゲノムの解読に似ている）。完全な標準年輪曲線としては、ドイツ南部地方（マイン川・ライン川流域）のリバーオークについて約10000年前まで、米国南西部（カリフォルニア州ホワイトマウンテン）のブリストルコーン松（イガゴヨウ）について約8500年前まで遡れるものが作成されている。

特徴

年輪年代学の最も優れた点は、樹木の年代を年単位で正確に決定できることである。代表的な年代決定法である放射性炭素年代測定で求められる年代は必然的に数年から数百年の誤差が含まれるが、年輪年代法を併用することによって、より正確な年代の決定が可能となる。

年輪年代学の手法で決定される年代はあくまで樹木自体の年代であるため、建築物や木造品の年代を決定するものではない。枯死して時間が経過してから使用されたもの・別の用途から再利用されたものでは時代が古く、また補修のために追加されたもの・表面を削ったものは時代が新しく決定されるため、比較考古学的な結果とは異なることに注意が必要である。

このことから建築物や木造品の年代判定に用いても、他の保存科学の手法(例えば放射性炭素年代測定法)による年代測定の方が信憑性が高い場合があり、歴年較正における参考要素の一つである。

外部リンク

年代測定

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