Estudio de la dendrocronología
La dendrocronología es el estudio de los datos del crecimiento de los anillos de los árboles. Debido a las amplias y diversas aplicaciones de estos datos, los especialistas pueden provenir de muchas disciplinas académicas. No hay titulaciones en dendrocronología porque, aunque es útil en todos los ámbitos, el método en sí es bastante limitado. La mayoría de las personas que se dedican a estudiar los anillos de los árboles suelen provenir de una de las siguientes disciplinas:
- Arqueología – con el fin de datar materiales y artefactos hechos de madera. Cuando se utilizan junto con otros métodos, los anillos de los árboles pueden usarse para trazar eventos.
- Químicos – Los anillos de los árboles son el método por el que se calibran las fechas de radiocarbono.
- Ciencias del clima – particularmente en el campo de la paleoclimatología, donde podemos aprender sobre las condiciones ambientales del pasado, local o globalmente, basándonos en lo que nos dicen los anillos de los árboles. Por extensión, esto también puede enseñarnos sobre el cambio climático en el futuro
- Dendrología – que también incluye la gestión y conservación de los bosques. Los dendrologistas son científicos de los árboles y examinan todos sus aspectos (1). Los anillos de los árboles pueden informarles sobre el clima local actual
Aunque la dendrocronología también tiene usos para los historiadores del arte, los licenciados en estudios medievales, los clasicistas, los antiguos y los historiadores debido a la necesidad de datar algunos de los materiales que los campos manejarán en sus proyectos de investigación. Normalmente, una licenciatura en cualquiera de las disciplinas mencionadas es suficiente para estudiar los datos que se desprenden de la dendrocronología.
Algunas notas sobre los árboles
Los árboles son una forma de vida vegetal omnipresente en el planeta Tierra. Son los pulmones del mundo, que respiran el dióxido de carbono y exhalan el oxígeno del que depende la vida animal. Además, viven en todo tipo de condiciones: en zonas templadas y tropicales y en lugares áridos, desde paisajes montañosos hasta las selvas tropicales del Ecuador y las tierras altas templadas de Escandinavia, están en todas partes. Se utilizan como decoración en parques y jardines de todo el mundo. Tienen todo tipo de formas y tamaños, desde los más pequeños arbolitos hasta las colosales secoyas de América del Norte; podría decirse que los damos por sentados, pero son vitales para enseñarnos muchos aspectos de nuestro pasado.
Los árboles evolucionaron hace unos 380 millones de años (2). Antes de esa fecha, los ancestros arbóreos podían tener un aspecto ligeramente arbóreo, pero no eran árboles en sentido propio. El inicio de la era de los verdaderos árboles se produjo con la evolución de la madera a finales del periodo Devónico. Antes de esto, sus antepasados tenían una forma arbórea reconocible, que se cree que era la de un tipo de helecho gigante que comenzó el proceso de desarrollo de un tallo leñoso. La madera ayuda al árbol en desarrollo a mantenerse fuerte a medida que envejece y crece hacia arriba, construyendo nuevas ramas y tomando más luz solar para la reproducción de la fotosíntesis. La madera es un material sólido y fuerte como todos sabemos, valorado por su longevidad y resistencia. Cada temporada de crecimiento (típicamente anual pero no siempre, examinaremos este problema más adelante) se establece un nuevo anillo en el cuerpo del árbol. Podemos ver esto en cualquier tocón de árbol, una serie de anillos concéntricos que rodean la madera del corazón y se abren en abanico hacia el borde. Naturalmente, los anillos exteriores representan los años más jóvenes del árbol y se puede observar que no todos los anillos son uniformes: algunos son más finos, otros más gruesos, algunos claros y otros oscuros. Estos representan patrones de crecimiento que reflejan las condiciones de la estación o del año (4) y son estos anillos en los que se basa todo el estudio de la dendrocronología.
¿Qué es la dendrocronología?
La dendrocronología es el estudio del crecimiento de los anillos de los árboles y podemos aprender mucho de su estudio. Podemos datar el material arqueológico orgánico y crear un registro cronológico con el que se pueden datar los artefactos (3). Es mucho lo que podemos aprender sobre el clima del pasado, sobre cómo las condiciones meteorológicas de las estaciones o los periodos de cambio climático han afectado al crecimiento de los árboles y cómo puede afectar a nuestro clima en el futuro. El astrónomo estadounidense A E Douglass, muy interesado en el estudio del clima, desarrolló el método hacia 1900 (4). Su teoría era que los anillos de los árboles podían usarse como datos indirectos para ampliar el estudio del clima más allá de lo que se había permitido hasta entonces. Tenía razón, y cuantos más árboles se añadieran al registro, mayor sería el tamaño de los datos que podrían extrapolarse y más completa sería la imagen que podríamos construir de nuestro clima pasado. No fue hasta la década de 1970 que los arqueólogos vieron los beneficios del uso de los datos de los anillos de los árboles en su propio campo (8), a pesar de que el propio Douglass había utilizado su método para datar muchos artefactos y monumentos prehistóricos de América del Norte que anteriormente no habían sido colocados satisfactoriamente en una cronología definida.
En cada temporada de crecimiento, los árboles crean un nuevo anillo que refleja las condiciones climáticas de esa temporada de crecimiento. Por sí solo, un solo registro puede decirnos sólo un poco sobre las condiciones ambientales de la época en un año específico del crecimiento del árbol, y por supuesto la edad del árbol en el momento de la tala, pero cuando juntamos cientos y miles de registros de anillos de árboles, puede decirnos mucho más. Y lo que es más importante, suponiendo que no haya lagunas en el registro (e incluso si hay breves lagunas), puede decirnos el año preciso en que creció un determinado anillo de árbol (4). El potencial entonces, incluso con estos dos simples conjuntos de datos que podemos extrapolar de los datos de los anillos de los árboles, es enorme. Se trata de un método de datación preciso y fiable con un gran número de usos en los estudios medioambientales, la arqueología y todo lo demás.
El método ha ido a más y ahora es un método vital en múltiples disciplinas. A partir de la década de 1980, se iniciaron varios estudios seminales en la Universidad de Arizona (6), (7) estudiando el pino de bristlecone de California y el roble de hohenheim en Alemania. Gracias a los trabajos de estos estudios, disponemos ahora de una cronología de 8.600 años para el pino carrasco y de unos 12.500 años para el roble. Este enorme y exhaustivo conjunto de datos es fundamental para los estudios europeos y norteamericanos sobre el paleoclima y la prehistoria (8).
Principios de definición de la dendrocronología (3):
- Uniformidad – que cualquier registro individual de anillos de árboles pueda calibrarse con respecto a la suma total del registro existente para poder situarlo en la cronología. Una vez calibrados, deberíamos ser capaces de decir con precisión en qué año se creó un determinado anillo
- Factores limitantes – que ciertas condiciones meteorológicas y climáticas tienen un efecto sobre el crecimiento de los anillos de los árboles en un año o estación determinados
- Agregación – La fuerza del registro de anillos de los árboles es que se tienen en cuenta las variaciones de las condiciones locales y cualquier conjunto de datos de anillos de los árboles debería encajar bien en el registro existente
- Amplitud ecológica – Ciertas especies de árboles sólo crecen en ciertas áreas. A algunas les gusta el suelo húmedo y salado y otras prefieren el suelo seco y ácido; hay preferencias por la temperatura, la humedad y la mayoría tiene un límite de elevación. Los mejores registros son los que se toman de los márgenes del terreno que prefieren las especies porque es aquí donde se ven más variaciones en el crecimiento de los anillos de los árboles
Hay un gran inconveniente en la dendrocronología y es que sólo podemos datar los anillos en el árbol. Esto no dice nada sobre cuándo se taló el árbol en particular, ni sobre la fecha en que se utilizó (8). En tiempos pasados, la madera de buena calidad puede haber sido reutilizada (10) y para el arqueólogo es importante cotejar otros registros con los nuevos datos. Además, algunos árboles son mejores que otros para su estudio (5).
Notas sobre la fiabilidad
Las especies de árboles varían mucho. En este artículo hacemos la suposición de que el crecimiento es anual con una estación de crecimiento distinta. La mayoría de las especies de árboles son fiables; el roble es el tipo de árbol más fiable para los anillos de los árboles – sin un solo caso conocido de falta de anillo de crecimiento anual. El aliso y el pino tienen fama de «perder un año» de vez en cuando, lo que ya es bastante confuso sin el hecho de que esas especies a veces también «duplican», al tener dos anillos en la misma estación de crecimiento (8). El abedul y el sauce no se utilizan en absoluto debido a la naturaleza errática de su ciclo de crecimiento. Debido a los cambios climáticos que se han producido desde la revolución industrial, algunos de los registros dendrocronológicos más recientes se han vuelto erráticos (9) y, en las zonas más elevadas, los datos de los anillos de los árboles han disminuido – estamos viendo más variabilidad que nunca (11).
En tiempos anteriores a que tuviéramos el tratamiento moderno de la madera, la gente solía drenar la savia de los árboles después de la tala y antes de utilizar la madera. La eliminación de la savia, y a veces del duramen, puede afectar seriamente a la fiabilidad de la madera como artefacto para la datación (10).
Un buen estudio de dendrocronología depende en gran medida de la ausencia de un patrón repetido. Esperamos, debido a la naturaleza cambiante del clima, que cada año tenga un patrón distinto en el registro (9). No es probable que ningún patrón se repita a la perfección, pero es ciertamente posible. Hay que examinar todas las permutaciones y, si es necesario, cotejar el registro con información externa conocida.
Datación por radiocarbono
Parte del registro dendrocronológico consiste también en medir la cantidad de carbono en la muestra de árbol, ya que gracias a este largo registro sabremos la fecha exacta en que se creó un anillo de árbol dentro del organismo vivo. Este registro continuo, pues, es vital para datar la materia orgánica mediante la datación por radiocarbono. La cantidad de isótopo de radiocarbono 14 en el artefacto se compara con los datos de los anillos de los árboles para su calibración, y siempre se calibra con material orgánico de edad conocida (8). El carácter exhaustivo del registro de anillos de árboles es la base de datos perfecta para calibrar cuando se trata de datar materiales orgánicos. La mayoría de los registros serán únicos y esto debería, en teoría, dar una fecha absoluta para el artefacto; si tienen un nivel idéntico del isótopo, podemos concluir con seguridad que tienen la misma edad (12). Encontrar un año preciso rara vez es tan claro, por lo que se selecciona un rango de fechas, de ahí que las fechas de radiocarbono siempre vengan con un factor de error. 4750BP +/-30 años por ejemplo.
Usos en Arqueología
Sweet Track – es conocido como «El sendero más antiguo del mundo» que es un título curioso que no se da a la ligera. Ciertamente, es el sendero más antiguo del mundo, si definimos sendero como algo artificial y deliberadamente creado con el fin de desplazarse por una zona geográfica, en lugar de un camino que ha evolucionado a partir del pisoteo.
Hasta la década de 1980, era notoriamente difícil datar los yacimientos arqueológicos anegados, lo que resultaba frustrante para los investigadores porque el material orgánico, como la madera, rara vez se encuentra en zonas donde podría sobrevivir fácilmente. Hasta ese momento, no existía prácticamente ninguna cronología para el periodo prehistórico en Inglaterra (15, p210). La dendrocronología ayudó enormemente a ello y, cuando se encontró parte de la Sweet Track en suelo anegado en los Somerset Levels, dio a los investigadores de la Edad de Hierro y períodos anteriores una esperanza que en las décadas siguientes se hizo ciertamente realidad. Los Somerset Levels estaban anegados la mayor parte del año en la época prehistórica, y no se drenaron hasta el periodo posmedieval, y la pista recorría casi 2 km desde un terreno elevado hasta lo que entonces era una isla en los niveles (14). Los datos de los anillos de los árboles tomados de algunas de las maderas extensas que sobrevivieron (que sobrevivieron porque estaban anegadas) lograron datar efectivamente la propia pista y los asentamientos cercanos a alrededor de 3806 AC en el momento de su finalización (15, p218). Se trataba de una fecha que los investigadores sospechaban, aunque de forma mucho más amplia que antes de la confirmación, pero a partir de ese momento la dendrocronología se convirtió en una herramienta fundamental en la datación de restos arqueológicos.
Usos en los estudios climáticos
En la lucha contra el cambio climático, es al pasado al que miramos para averiguar cómo podría ser nuestro futuro. El estudio de los datos de los anillos de los árboles es vital para entender cómo era nuestro paleoclima regional y global en cualquier momento, especialmente a la luz de la falta de otras fuentes en las que podríamos obtener dicha información. El método ha experimentado una inmensa mejora en los últimos 20 años. Mientras que la mayoría de los climatólogos se fijan en cómo el ser humano afecta al clima, la dendrocronología para la ciencia del clima se centra en los cambios en la vegetación que resultan de los procesos naturales del cambio climático (16 p129-130). El método de cambio puede haber sido diferente, pero los resultados son los mismos y puede decirnos mucho sobre los niveles crecientes de carbono en el pasado. En este sentido, es vital para entender cómo será un mundo post-cambio climático, particularmente en los árboles, y los efectos en el crecimiento de los mismos en el futuro.
De particular interés para los climatólogos son los dos eventos conocidos como la Pequeña Edad de Hielo (LIA) y el Período de Calentamiento Medieval (MWP); ambos fueron períodos en los que el área del Atlántico Norte – durante varios cientos de años – experimentó condiciones climáticas inusuales. Ambos tuvieron un profundo efecto en el clima de Europa y del este de América del Norte. En Europa, donde escasean los árboles longevos que son mucho más comunes en América (16 p132-133), los datos del LIA y del MWP son fundamentales para entender el cambio climático moderno. En América del Norte, ocurre lo contrario, ya que podemos mirar hacia atrás en el registro paleoclimático, a menudo de miles de años, para obtener datos sobre un período mucho más largo.
- https://www.ffa.org/ffa2015/Career%20Explorer/Dendrologists.pdf
- http://www.academia.edu/4470066/Wood_anatomy_and_evolution_a_case_study_in_the_Bignoniaceae
- http://web.utk.edu/~grissino/principles.htm
- http://dendro.cornell.edu/whatisdendro.php
- http://www.ltrr.arizona.edu/lorim/good.html
- https://journals.uair.arizona.edu/index.php/radiocarbon/article/view/4172
- https://journals.uair.arizona.edu/index.php/radiocarbon/article/view/787
- http://www.helm.org.uk/guidance-library/dendrochronology-guidelines/dendrochronology.pdf
- http://web.utk.edu/~grissino/downloads/Harley%20and%20Grissino-Mayer%20Sustainability.pdf
- http://dendro.cornell.edu/articles/kuniholm2000.pdf
- http://arizona.openrepository.com/arizona/bitstream/10150/303131/1/ltrr-0064.pdf
- http://www.radiocarbon.com/tree-ring-calibration.htm
- Cook, E.R. & Kairiukstis L. A. 1990: Methods of Dendrochronology: Applications in the Environmental Sciences. Springer.
- http://www.bosci.net/papers/sweettrackdate.pdf
- http://www.treeringsociety.org/TRBTRR/TRBvol47_61-69.pdf
- http://earthsciences.ucr.edu/gcec_pages/docs/geo224/Martinelli%202004-GlbPlnChg-Climate%20from%20dendrochronology.pdf
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