FA (DENDROKRONOLÓGIAI) ÉS FASZÉN MINTAGYŰJTÉSI PROTOKOLL, FASZÉN VIZSGÁLATI PROTOKOLL

Átírás

1 FA (DENDROKRONOLÓGIAI) ÉS FASZÉN MINTAGYŰJTÉSI PROTOKOLL, FASZÉN VIZSGÁLATI PROTOKOLL 1. A dendrokronológiai kormeghatározás elve A dendrokronológia szűkebb értelmezés szerint fa évgyűrű kormeghatározást jelent. Ez a módszer a jelenleg legpontosabb és legolcsóbb kormeghatározási módszer. Segítségével a fa régészeti leletek, a fából készült tárgyak, műemlékek kora optimális esetben egyéves esetleg negyedéves pontossággal meghatározható. Tágabb értelmezés szerint a dendrokronológia az adott naptári évben keletkezett évgyűrűknek valamilyen tényezőkkel való kapcsolatát feltáró tudomány. A dendrokronológia tudományágainak elnevezési köre egyre bővül, annak megfelelően, hogy az évgyűrűket milyen tényezőkkel hozzák kapcsolatba. Így létezik már: Dendroklimatológia- a jelenkori és a múlt időjárási eseményeit tanulmányozza a dendrokronológia segítségével. Az időjárási (klíma) tényezőknek az évgyűrűk növekedésére gyakorolt hatását vizsgálja. Többnyire a tavaszi és őszi pászta vastagságából következtet a klímára (időjárásra). Dendroökológia- a datált évgyűrűk segítségével az egykori környezetet tanulmányozza. Dendrogeomorfológia- a dendrokronológia segítségével datált évgyűrűket használja fel történeti geológiai folyamatok pl. gleccser mozgások, lavina jelenségek tanulmányozására. Dendrohidrológia- a dendrokronológia segítségével a datált évgyűrűket alkalmazza a hidrológia történeti eseményeinek a vizsgálatára, pl. pl. folyók vízhozamának, áradásoknak, a tenger vízszint változásának a tanulmányozására. Dendroprovenancia- a dendrokronológia segítségével a faanyag földrajzi származási helyét kutatja és lokalizálja. stb. Mi várható a dendrokronológiai vizsgálattól? A vizsgált famintára háromféle eredmény kapható: konkrét naptári évben kifejezhető abszolút datálás, vagy egymáshoz, más facsoport, lelőhely, épület vagy tárgy stb. jellemző évgyűrűgörbéjéhez vagy az adott területre és korra felállított, de konkrét naptári évszámhoz nem köthető ún. lebegő kronológiájához viszonyított relatív datálás, egyéb járulékos ismeretek (csak összetartozó faminta-sorozatok vizsgálatakor) pl. dendroklimatológia, dendroökológia, dendrohidrológia, dendroprovenancia, történeti erdőhasználat, fafelhasználási szokások, fatechnológiai ismeretek stb. A dendrokronológia a fatárgyak korát úgy adja meg, hogy a mintán jelen lévő és kimért, legutolsó (legfiatalabb) évgyűrű keletkezési korát (évét) határozza meg. Ha a vizsgált famintán a fa élete során keletkezett összes évgyűrű jelen van (vagyis a fa kérge is rajta van), akkor az utolsó évgyűrű keletkezési éve azonos a fa kivágási, elhalási évével. Ha régi bontott faelemeket újra beépítettek, vagy szárított, tárolt fát (pl. hangszerek, táblaképek esetében) használtak fel, vagy korábban új fával cseréltek elemeket, javítottak, akkor a lelet, fatárgy, műemlék készítése/építése és a fa kivágásának dendrokronológiával meghatározott éve természetesen nem eshet egybe. A dendrokronológiai vizsgálatok az ilyen lehetőségeket is figyelembe kell, hogy vegyék. Régi, de újra használt ill. szárított faanyagok esetén a dendrokronológia módszere természetesen a fa valós korát adja meg, ami régebbinek adódik, mint maga a fatárgy/épület készítési/építési ideje. A dendrokronológiai datálással kapott évből először a fa kivágási évét kell meghatározni és csak ezt követően a fa felhasználási évét, azon tényezők figyelembe vételével, amelyek ezt befolyásolhatták (lsd. részletesen a 4. A fa kivágási éve és a felhasználása c. pontban). Épületek szerkezeti elemeihez a kivágott faanyagot általában még a kivágás évében vagy a rákövetkező évben beépítették, hogy a kártevők ne rontsák a fa minőségét. Az évgyűrűk növekedésére (vastagságára) a genetikai és termőhelyi tényezők mellett az időjárási tényezők (csapadék, hőmérséklet) hatnak döntően. Az évgyűrűk vastagsága évről-évre változik attól függően, hogy az időjárási viszonyok abban az évben mennyire kedveztek a fa növekedésének. Az évgyűrűnövekedés terület- és általában fajspecifikus (lsd. később: 2.4. A vizsgálatokhoz alkalmas fafajták c. pontban), tehát ugyanazon a vidéken, ugyanaz a fafajta fája ugyanabban az évben hasonló növekedést (évgyűrűszélességeket) mutat különösen hosszabb időszakaszt figyelembe véve. Ismeretlen korú faminták sikeres kormeghatározásának előfeltétele, hogy létezzen egy évgyűrűkronológia (ún. évgyűrűnaptár: egy datált és többszörösen átlagolt évgyűrűszélességeket tartalmazó görbe), amivel a meghatározandó korú minta évgyűrűszélesség-idő mérési sorozata összehasonlítható és a kor meghatározható. Ez legalább addig nyúljon vissza időben, amikor a meghatározandó korú fa még növekedett. Ahhoz, hogy ez lehetséges legyen, létre kell hozni a kronológia görbét, amit összehasonlító (referencia, standard) görbének vagy mester görbének is neveznek. 1

2 Az évgyűrűkronológia valójában egy sok évre pontosan szinkronizált átlag-évgyűrűgörbe, ami egy fafajtának az évenként változó évgyűrűszélességeit egy növekedési körzetben visszatükrözi. Ahhoz hogy egy fa egyedi lefutású (az átlagtól eltérő növekedésű) évgyűrűszélesség-görbéje helyett egy facsoportra jellemző közös évgyűrűgörbét kapjunk, a több önálló fa évgyűrűgörbéjének átlaggörbéjét kell venni (matematikai átlagot számolva). Az így kapott évgyűrűgörbét évgyűrű-kronológiának nevezik. A kronológia tehát több fa évgyűrűszélesség növekedési adataiból képzett átlag. Az átlagképzés használható arra, hogy az egyes fák egyéni növekedéseit, vagy a növekedési hely szerinti egyéni évgyűrűszélesség ingadozásokat elnyomja és a több fára (facsoportra) jellemző klimatikus tényezők által okozott, közös növekedési hatásokat (szignálokat) pedig kiemelje. Annál jobb egy kronológia görbe, minél hosszabb időszakot ölel fel, minél több faminta mérési eredményéből állították össze (minél nagyobb a lefedettsége (reprezentáltsága)) és minél nagyobb a földrajzi érvényességi területe. Az évgyűrűkronológia minősége általában a figyelembe vett egyedi fák számával javul. Általában fával lefedett (ugyanarra az évre vonatkozóan reprezentált) éves fanövekedés esetén egy fafajtának az adott körzeten (régión) belüli növekedési tendenciái megfelelően kiemelkednek. A kronológiagörbe vonatkozhat lelőhelyre, termőhelyre, kisebb és nagyobb földrajzi területre. Megkülönböztetnek ún. abszolút kronológiákat és ún. lebegő kronológiákat. Az abszolút kronológiák a máig is terjedhetnek, így ezek eleve keltezettek (konkrét naptári évszámokat tartalmaznak), vagy ha nem a máig terjednek, akkor egy másik ismert évszámokkal rendelkező abszolút kronológiával datáltak. A relatív vagy lebegő kronológiák egymáshoz, vagy egy más lelőhely, objektum évgyűrűsorozatához (kronológiájához) viszonyított éveket tartalmaznak és keltezés nélküliek (nem kötődnek konkrét ismert naptári évekhez). Az abszolút kronológia éveihez konkrét naptári éveket rendelhetünk, vagyis meg tudjuk adni a kronológia mától számított időszakaszát. Segítségével a tárgyak mától számított kora adható meg. A relatív vagy lebegő kronológia esetén az évek a múltnak csak egy bizonyos időszakaszára vonatkoznak és valamihez viszonyítjuk (pl. egy közeli régészeti lelőhelyen, hasonló korból talált famaradványok átlaggörbéjéhez), nincs kapcsolatuk a jelennel. Segítségével csak az mondható meg, hogy a kérdéses faminta növekedése (időben hogy viszonyul a kiválasztotthoz, amihez viszonyítjuk) hány évvel öregebb vagy fiatalabb a kiválasztotthoz képest. A mintának a mától számított korát a lebegő kronológia nem tudja megadni. A kronológiát sok minta segítségével fel lehet építeni. A kronológia építése kezdődhet a jelentől, a ma is élő fák felhasználásával, majd ezt követően épületekből, régészeti leletekből, műtárgyakból stb. származó minták segítségével időben visszafelé az ún. keresztátlapolás módszerével kell felépíteni (1. ábra). Egy körzetben (régióban) egy fafajtából akkor lehetséges több száz évre kiterjedő évgyűrűkronológia felépítése, ha a kiválasztott fafajtából - a kívánt történeti időtől a jelenig - elegendő mennyiségű faminta áll rendelkezésre. Ilyen fafajta lehet az emberiség által építőanyagként folyamatosan használt tölgy. Európában a dendrokronológiai vizsgálatok csak kevés fafajtára korlátozódtak. A legfontosabbak a tölgy, erdei fenyő és a lucfenyő. Jelentősek még a bükk, a jegenyefenyő és a cirbolyafenyő. A különböző fafajok nagyon eltérő mértékben reagálnak az időjárás behatásaira, ezért dendrokronológiai vizsgálatok során általában csak az azonos fafajhoz tartozó évgyűrűszélesség görbéket lehet összehasonlítani. Ugyanazon a termőhelyen és időben nőtt különböző fafajták évgyűrűgörbéi általában eltérnek egymástól. Többnyire az eltérés jóval nagyobb, mint az azonos fafajtáknál egy másik termőhely miatti, a távolság következtében az évgyűrűgörbékben fellépő változás. Azonos termőhelyen ugyanabban az időben nőtt két különböző fafajta évgyűrűgörbéi között jóval nagyobb az eltérés, mint azonos fafajta esetén egy másik termőhely távolsága miatt okozott eltérés. A fajspecifikusság miatt a kronológiákat minden vizsgálandó fafajtára és az adott földrajzi érvényességi körzetére ki kell dolgozni. Meg kell azonban jegyezni, hogy esetenként sikerült tölgyfakronológiákkal bükk és szil minták datálása (lsd. még: 2.4. A vizsgálatokra alkalmas fafajtáknál) 1. ábra. Kronológia építése keresztátlapolás módszerével (az ábrán C=kronológia görbe, a többi görbe egyedi fa (tárgy) görbe) 2

3 A dendrokronológiai munka része az ismert és ismeretlen korú faminták gyűjtése, évgyűrű-szélességeinek kimérése és ezek egymással, valamint az ún. kronológiákkal történő vizuális és számítógépes összehasonlítása a görbéken belüli egyezések (átlapolások vagy szinkronfekvések) keresése érdekében. Ezt a módszert keresztdatálásnak vagy szinkronizálásnak nevezik. Ha a szinkronfekvés megvan a konkrét évszámokat tartalmazó kronológiagörbe segítségével a datálás már könnyen elvégezhető. A dendrokronológiában a datálás azt jelenti, hogy egy adott évgyűrűhöz egy konkrét naptári évet, vagy egy kiválasztott viszonyítási alaptól számított évet rendelnek, vagyis az évgyűrű konkrét, vagy viszonyított (relatív) keletkezési évét megadják. Ugyancsak elvégezhető a kronológia időben visszafelé történő meghosszabbítása, ha az adott minta átlapoló szakasza időben visszafelé még tovább folytatódik. A keresztátlapolás módszerével hosszú, időben visszanyúló kronológiák állíthatók fel. 2. A mintákkal kapcsolatos általános elvárások és a mintavétel kivitelezése A dendrokronológiai vizsgálatokhoz vett mintákkal kapcsolatos elvárásokat és a mintavételezés gyakorlati kérdéseivel e fejezetben foglalkozunk Sikeres datáláshoz szükséges mintaszám és a minták minimális évgyűrűszáma A dendrokronológiai datálás sikere a datálandó faminta évgyűrűgörbéje mintázatának (futásának) az egyediségétől függ. Ez azt jelenti, hogy a datálandó évgyűrűszélesség-idő görbe mintázata (vagy annak egy kiválasztott szakasza) a kronológia görbének csak egy időszakaszával egyezhet meg, bármely más időszakaszában még egyszer az egyezés nem ismétlődhet meg. A megismétlődés esélye annál kisebb minél több évet tartalmazó (hosszabb) időszakaszt vizsgálnak. Rövid időszakaszok esetén az ismétlődés esélye nagyobb. Ezért általában az 50 évgyűrűnél kevesebb évgyűrűt tartalmazó minta dendrokronológiai vizsgálata nem szerencsés. Azonban, ha egy helyről, épületből sok minta áll rendelkezésre, különösen ha megvan rajtuk a kéreg alatti utolsóként nőtt évgyűrű, a évgyűrűszámot tartalmazó minták is datálhatók lehetnek. A 30-nál kevesebb évgyűrűt tartalmazó minták évgyűrűszélesség-idő sorozata egyediségének az esélye már jóval kisebb, megismétlődésének a valószínűsége jóval nagyobb, ezért az ilyen minták datálásra nem alkalmasak (Mills 1988). Sokszor felvetődik a kérdés, hogy hány mintát szükséges venni egy lelőhelyről? Megbízható datáláshoz mindig az adott körülmények között, a lehetséges legtöbb számú mintát kell venni a tárgyból, épületből vagy az adott ásatási helyszín különböző faleleteiből. Legjobb, ha a lelőhely összes faleletéből történik mintavétel. Ilyen esetben a legnagyobb az esélye a keltezésnek ill. a járulékos információk kinyerésének. A datáláshoz szükséges optimális évgyűrűszám függ a minták számától is. A évgyűrűt tartalmazó egyedüli minta többnyire datálható, míg az 50 évgyűrűt tartalmazó datálhatósága már kétséges. Azonban több pl. öt- nyolc azonos szerkezetből származó, évgyűrűt tartalmazó minta datálhatóságának az esélye már jóval nagyobb, mint az ugyanannyi évgyűrűt tartalmazó csak egy darab mintáé. Mindezek a gyakorlatban azt jelentik, hogy egyedi faminták vizsgálatának csak akkor van értelme, ha legalább 100 évgyűrűt tartalmaznak (Hillam 1998) A faminták minősége Egy adott minta használhatósága függ a faminta minőségétől is. A fa évgyűrűk növekedésére a genetikaitól a környezeti tényezőkön keresztül számos egyéb tényezők is hatnak. Amennyiben a fa növekedéséhez szükséges tényezők, különösen a talajnedvesség minden évben bőven rendelkezésre állt (pl. tó partján, patak melletti völgyben, lejtők melletti lapos területeken nőtt fák), a fa növekedése optimális lesz, ezért az évgyűrűk szélessége csaknem minden évben azonos. Ezek a fák egységesen vagy széles, vagy keskeny évgyűrűket növesztenek, nincs változatosság az évgyűrűszélességekben. Az ilyen évgyűrű-mintázattal rendelkező fákat az időjárásra érzéketlen fáknak nevezzük. Az ilyen fákból származó minták dendrokronológiai vizsgálatokra alkalmatlanok, mivel nem hordozzák magukban az időjárással kapcsolatos jelzéseket. Dendrokronológiai mérésekhez olyan faminták szükségesek, amelyek évgyűrűinek a növekedését az időjárási viszonyok határozták meg. Az ilyen évgyűrű-mintázattal rendelkező fák, az ún. időjárásra érzékeny (szenzitív) fák azokon a helyeken nőnek, ahol a talaj nedvessége az időjárástól függően változik. Dendrokronológiai szempontból általában jobbak a hegyvidékről származó faminták, mint az alföldekről származóknál. A tapasztalat szerint a legjobb famintákat rossz termőhelyen pl. sziklás talajokon, meredek hegyoldalakon, vagy az adott fafaj magassági növekedési határának a közeléből lehet gyűjteni. Ezek a minták tartalmazzák a legjobban az időjárásnak a fa évgyűrűk növekedésére gyakorolt hatását. Kéreg vagy szíjács nélküli minták csak korlátozott információt hordoznak. Törött minták gyakran használhatatlanok, mivel az évgyűrű-szekvenciájuk nem folytonos. Esetleg akkor használhatók, ha a töredékeken önmagukban is elegendő évgyűrű található. Egyértelmű, ép törés esetén általában a törésen keresztül folytatni lehet a mérést. A minta ne tartalmazzon csomót, ágbenövést, mivel ezek összezavarják az évgyűrű-mintázatot és eltorzítják az évgyűrűk szélességét. Ha az évgyűrűhatárokat nem lehet egyértelműen látni, akkor jobb a minta mérésétől és kiértékelésétől eltekinteni, mert az átlaggörbe képzésekor hibaforrást jelent. 3

4 2.3. A faminták származása és mintatípusok A dendrokronológia vizsgálatokhoz leggyakrabban a következő famaradványokból és tárgytípusokból származó mintát szoktak venni: Épületek (megmunkált és megmunkálatlan szerkezeti faelemek -pl. tető- és tartó-szerkezetek, boronafalú házak, gyilokjárók, faburkolatok, padlódeszkák, a falakban bennmaradt, egykor lefűrészelt állványcsonkok stb.) Régészeti faanyagok (épületmaradványok szerkezeti gerendái, cölöpök, faút-maradványok, hídelemek, kútszerkezetek és kútbélések, hordók, hajók, csónakok, bödönhajók stb.) Művészeti iparművészeti tárgyak (szobrok, táblaképek, bútorok, könyvtáblák, hangszerek stb.) Néprajzi tárgyak, eszközök (prések (szőlő, olaj stb.), olajütők, malmok, bútorok stb.) Élő fák Földtörténeti faleletek (folyók hordalékágyaiból, mocsarakból és bányákból származó fák, megkövesedett famaradványok) 2.4. Fafaj meghatározás és a vizsgálatokhoz alkalmas fafajták: A dendrokronológiai vizsgálatok fajspecifikusak, a kronológiák is fafajokként készülnek, ezért szükséges a minták fafaj-meghatározása. A meghatározásra két fő módszer alkalmazható: a makroszkópos ás a mikroszkópos. A makroszkópos főként az érzékszerveinkre (látás, tapintás, szaglás) támaszkodik esetleg kézi nagyítót is használ. Hátránya, hogy csak a vizsgálatot végző személy által jól ismert fafajokra alkalmazható biztonságosan, valamint hogy a dendrokronológiai vizsgálatokra kerülő fafajok színe, illata megváltozhat és az évgyűrűszerkezete is torzulhat, ami nehézséget okozhat. Előnye az egyszerűségében rejlik, bárhol, könnyen elvégezhető speciális műszerek nélkül. Biztonságos, de bonyolult vizsgálati lehetőséget nyújt a mikroszkópos eljárás. Ennél a fafaj meghatározás alapja az azonosító jegyek tanulmányozása a fa három anatómiai iránya (kereszt-, húr- és sugármetszet) szerinti metszeten fénymikroszkóp segítségével, vagy a faminta elektronmikroszkópos vizsgálatával. A dendrokronológia elvben minden fára, fából készült tárgyra, még a faszénre is használható: legyen az régészeti lelet, épület vagy egyéb tárgy. Azonban nem mindegyik fafajta alkalmas egyformán a módszerhez, bizonyos fafajták esetében az eljárásnak korlátai vannak. A tölgyfák minden évben növesztenek évgyűrűt, ezért kiválóan alkalmasak dendrokronológiai vizsgálatokra. Tölgynél hiányzó évgyűrű nincs, viszont esetenként lokálisan a mintán hiányozhat, pl. egy csomó közelében, de ilyenkor a fa keresztmetszetének többi részén megtalálható, így itt kimérhető. Vannak olyan fafajták, amelyek nem képeznek minden évben évgyűrűt, így egy adott évgyűrű teljesen hiányozhat. Ilyen, pl. az erdei fenyő vagy az éger. Bonyolítja a helyzetet, hogy ezeknek nem csak hiányzó évgyűrűi lehetnek, hanem álévgyűrűkkel is rendelkezhetnek. Ez azt jelenti, hogy egy évben két vagy több évgyűrűnek kinéző növekedési réteg is létrejöhet. Sokszor a hiányzó évgyűrű vagy az álévgyűrű probléma leküzdhető, úgy, hogy az évgyűrűsorozatot a mintán több sugár szerint is kimérik, és ezeket összehasonlítják. Ehhez azonban egy fatörzs keresztmetszeti szeletére van szükség, amelyen a több irányú mérés elvégezhető. A szabálytalan növekedés miatt az éger, a nyír és a fűz nem alkalmas dendrokronológiai vizsgálatokra. Lehetőség szerint hosszú kronológiák felállítása a cél, de ez nem mindig lehetséges, mivel nem minden fafajból található famaradvány a történelem korábbi időszakaiból a kronológia felépítéséhez szükséges mennyiségben. Ennek ellenére is sikerült bizonyos esetekben egy adott fafajra lelőhely- mestergörbéket felállítani és ezeket a már meglévő, datált tölgykronológiákkal keresztdatálni. A gyakorlatban így sikerült pl. neolitikus kőris, középkori bükk és prehisztorikus erdei fenyő kronológiákat felállítani. Általában a szil és a bükk tölgy-kronológiákkal datálható. Esetenként a szil gyorsan nőtt és torzult évgyűrűi megnehezítik a szokásos datálást (Miles et al. 2004) Minták típusai és a mintavétel gyakorlati kivitelezése A dendrokronológiai vizsgálatokhoz mintavételre van szükség. Minták vétele és a mérési eredményeinek feldolgozása nélkül fatárgyak, leletek, objektumok kormeghatározása és kronológiák építése lehetetlen. A dendrokronológiai vizsgálatokhoz mintákat vehetünk: - élő fákból fúrással, vagy szelet levágásával, - száraz faanyagból, épületekből fúrással vagy szelet levágásával, - régészeti faleletekből, többnyire szelet levágásával, esetleg fúrással. A legegyszerűbb mintavétel a keresztmetszeti minta levágása. Műemlékekből, múzeumi tárgyakból legtöbbször nem lehet mintát lefűrészelni. Ilyen esetben kis sérülést okozó fúrásos mintavétel a célravezető, vagy a tárgy megfelelő részén kell esetleg mintavétel nélkül, mérőlupéval a mérést elvégezni. Egyéb technikák is elképzelhetők pl. fotózás, lenyomat, vagy a helyszínen mérőskálával ellátott nagyítóval (pl. 8x nagyítású) végzett mérés. Általában ezek a módszerek a gyakorlatban csak ritkán fordulnak elő. Ma már léteznek olyan számítógépes programok, amelyek a digitális képen is képesek mérni. Bonyolultsága és drágasága miatt csak különleges tárgyak esetében jöhet szóba a röntgen vagy komputertomográf felvételen az évgyűrűszélességek kimérése. Minden esetben feltétel, hogy az évgyűrűhatárok egyértelműen láthatók és századmilliméteres (esetenként a tizedmilliméteres) pontossággal jól mérhetők legyenek. Ehhez legtöbbször a tárgy felületét elő kell készíteni metszéssel vagy csiszolással, amit nem mindig engedélyeznek egy műtárgyon! A vizsgálatokhoz vett mintákat hosszú távon is be kell tudni azonosítani. Ennek előfeltétele, hogy már a mintavételkor részletes egyértelmű dokumentáció készüljön, idő- és víz- és korrózióálló azonosító jelet (pl. műanyaglapba forrasztópákával beégetett betű és szám) kapjon a minta, egyértelműen rögzítve a mintavétel 4

5 pontos helyét az ásatáson belül, vagy az épület szerkezetében stb. Különösen fontos ez a hosszú távon, víz alatt tartott minták esetében. A minták tárolása során gondosan meg kell védeni a legfontosabb, a pontos datálást lehetővé tevő legkülső évgyűrűket. Általában a levett mintákat az előkerülési körülményekkel azonos körülmények között kell tárolni, pl. a vizes famintákat víz alatt, a szárazakat szárazon Szelet, törzskorong A leggyakoribb mintaféleség a keresztmetszeti minta pl. a szelet vagy a törzskorong A tárgy vagy a fatörzs fűrésszel történő átvágásával nyernek egy szeletet. A minta vastagságának megválasztáséhoz figyelembe kell venni a fa megtartottságát és állagát. Ettől függően a minta vastagságát úgy kell megválasztani, hogy a fűrészeléstől ne essen szét. Általában 5-10 cm közötti vastagság a szokásos. A teljes fakeresztmetszetet magában foglaló szelet előnye, hogy az évgyűrűszélességek több irányban (sugárban) kimérhetők a mintán és az ezekből átlagolt mérési eredmény javítja a mérés megbízhatóságát. Általában a mérést a legjobb növési ill. a legkisebb növési irányban (húzott- nyomott irány) és az ezekre merőleges irányokban végzik el. Az adatokat átlagolva pontosabb képet kaphatunk a fa növekedéséről. Amennyiben megmunkált faanyag kerül elő pl. gerenda, deszka abból keresztmetszeti minta vágható ki fűrésszel. Keresztmetszeti mintát csak akkor lehet kifűrészelni, ha a fatárgy (műtárgy, régészeti lelet stb.) roncsolása megengedhető. Ez a gyakorlatban csak ritkán lehetséges. Ha minta nem vehető, akkor az évgyűrűméréshez más technikát kell alkalmazni pl. helyszínen kézi lupéval történő kimérést, röntgen vagy tomográfos vizsgálatot. A keresztmetszeti minták felületén az évgyűrűket éles szerszámmal végzett metszés, esetleg csiszolás, polírozás után lehet mérni. Ha a fatárgyból keresztmetszeti korong nem vágható le, akkor speciális kiképzésű fúróval történik a mintavétel Fúrt magminta élő fából Speciális kézi fúró ún. növedékfúró más néven Pressler fúró (increment borer, Zuwachsborer) segítségével lehetséges élő fából magmintát (pálcát) kifúrni. Nem szerencsés olyan termőhelyről venni mintát, ahol az évgyűrű mintázat valamilyen okból deformált. A fából a növedékfúró belső átmérőjének megfelelő (általában 5 mm körüli) pálcát vesznek. Egy erdő területről célszerű mintegy fúrt mintát venni. Ebből a gyakorlat szerint mintegy minta lesz használható! Amennyiben a fa nagyon vizes helyen nő pl. patakpart a minta feltehetőleg nem használható, mivel a fa növekedésére a klíma nincs sok hatással. Csak azok a minták a jók, amelyek növekedését az időjárás befolyásolta. A fatörzsből a mintát lehetőleg 1.5 m magasság fölött kell venni, mivel a tőhöz közeli fatörzsrész másképp nő! Mint már szó volt róla az időjárásra érzékeny növekedéssel rendelkező faminták rossz termőhelyen, sziklás talajon, meredek hegyoldalon és a fafaj magassági növekedési határának közeléből vehetők. A gyakorlat szerint a jó bortermelő vidékekről származó minták is időjárásra érzékeny növekedéssel rendelkeznek. A növedékfúró különösen jó minőségű, nagy igénybevételnek is ellenálló acélból készülnek. Legjobban a svéd mintavevő fúrók terjedtek el Haglöf, Mora, Mattson, Djos és a finn Suunto. A fúrók különböző belső átmérővel (általában 4-12 mm) különböző hosszban (általában mm) készülnek. Leggyakrabban a mm hosszú és az 5 mm körüli belső átmérővel rendelkezőket használják. A fúrást célszerű a fák nyugalmi időszakában, télen végezni. A többi időszakban a fúrás nehezebb. Széles évgyűrűket tartalmazó gyűrűslikacsú lombosfa pl. tölgyfa keményebb, ezért fúrása nehezebb, mint a keskeny évgyűrűket tartalmazó puhábbé. Fenyőknél a helyzet fordított. Nem ajánlatos ferdén álló fákat ill. olyan fákat megfúrni, amelyekben feltételezhetően belső korhadás, üregek találhatók. Élő fákból fúrt minta megvédése és tárolása a legegyszerűbben úgy oldható meg, hogy a fúrást követően rögtön, a magmintát egy a mintánál hosszabb, széles, öntapadós, a csomagolástechnikában használt ragasztószalag közepére helyezik, majd a szalagot ráhajtják és összenyomkodják. Az összeragadó szalag védi a mintát a töréstől, az elmozdulástól és a kiszáradástól. A méréskor a mintákról éles tapétakéssel a ragasztószalagot levágják. Ha a magminta a rögzítésére használt ragasztószalagtól nehezen választható el, meleg vízbe helyezés megkönnyíti a ragasztószalag leválasztását. A mintákat, a minta átmérőjénél kicsit szélesebb árkot tartalmazó falapra ragasztják, úgy, hogy a pálca-minta felső része kicsit kiálljon. A kiálló rész pengével, gyaluval, esetleg csiszolópapírral végzett megmunkálása után mérhető Száraz faanyagból, épületből vett minták Szerencsés esetben az épület faszerkezetéből lehetséges keresztmetszeti minta levágása. Ilyen esetben a vizsgálatokhoz ezt használjuk. Műemlékekből, múzeumi tárgyakból legtöbbször nem lehet mintát levágni, ezért ilyen esetben a kis sérülést okozó fúrásos mintavételhez kell folyamodni A mintavétel helyének a kiválasztása száraz faanyag fúrásos mintavételekor Ügyelni kell, hogy a dendrokronológiai vizsgálathoz kiválasztott minta elegendő évgyűrűt tartalmazzon (legalább 50, ideális, ha 100) és hogy a puha, kevésbé ellenálló külső rész (szíjács a tölgynél) teljesen vagy részben meglegyen, mivel csak a teljes szíjácsot (a kéregig meglévőt) tartalmazó fák esetében határozható meg éves pontossággal a kivágás éve. Szerencsés esetben 6-8 ilyen minta elégséges a datáláshoz. Tekintettel arra, hogy a fa az ágak kinövési helyeinél a nem kívánatos növekedési rendellenességek miatt nem ad jó mérési eredményt, ezért a mintavételt lehetőleg ágmentes részből, vagy legalább amennyire lehet, az ág kinövési helyétől távol kell venni. 5

6 Épület esetében a mintavételhez a faelemeket először tanulmányozni kell az épület padlásától a pincéjéig. Többnyire már ekkor kiderül, hogy mely faelemek tartoznak az épület eredeti építési periódusába és melyek a későbbi átépítési szakaszokhoz. Meg kell vizsgálni, hogy az elemeken láthatók-e újra használatra vagy javításra utaló nyomok (pl. funkció nélküli csaplyukak, eltérés a gerenda méretében és alakjában). A felújítás alatt álló épületből mintát természetesen egyszerűbb venni, mint már egy felújított épületből. Ha a felújítás során régebbi részeket, málló gerendákat távolítanak el, amelyek helyének a meghatározása még lehetséges, akkor a gerenda még ép részéből egy kb cm vastag keresztmetszeti szeletet kell lefűrészelni mintánal. A dendrokronológiai vizsgálathoz a teljes gerenda keresztmetszet természetesen jobban megfelel, mint a gerendából kifúrt magminta, amelyen a fatörzs keresztmetszetének csak egy iránya és többnyire rövidebb része tanulmányozható. A gyakorlatban csaknem kizárólag furat magot lehet venni a felújítandó házakból, mivel a gerendákat csak ritkán bontják ki. A mintavétel helyén maradó furatlyukak gyakorlatilag nincsenek hatással a gerenda mechanikai tulajdonságaira. Az egy épületből a kormeghatározáshoz szükséges mintaszám általában 5-20 között változik. Ennek gyakorlatilag két oka van: - gyengébb faminőség esetén és a kevés évgyűrűt tartalmazó gerendákból több mintára van szükség, - több feltételezett építési periódus esetén több datálásra van szükség, így több minta kell Fúrt magminta száraz fából A kiszáradt faanyagokból pl. épületszerkezetekből végzett fúrásos mintavételhez elektromos fúrógépbe fogott, speciális kiképzésű és vágóélű fúró szükséges. Az angliai Sheffield-i kutatólabor munkatársai például fűrészfogélű csőfúrót használnak. A fúrást lassan kell végezni, közben a fúrót időnként ki kell húzni a fából és a forgácsot sűrített levegős flakon segítségével a lyukból ki kell fújni. A mintavétel során ezt többször meg kell ismételni. A gerendákból (száraz fából) történő mintavételhez jól használható a Kölni Egyetem Dendrokronológiai Laboratóriumában kifejlesztett 28 cm hosszú és 26/15 mm (külső/belső) átmérőjű fúró, amit Németországban a Lohmar-i W. Faßbender cég gyárt. Ezt a fúrót fokozatmentesen szabályozható fordulatszámú elektromos fúrógépbe (a szükséges teljesítmény kb W) fogva mintegy szivar vastagságú pálcát (átmérő: 15 mm) lehet kifúrni a fából. Hasonló fűró a Heussner féle fúró 25mm külső/15mm belső mag átmérővel. Az említett fúrók jól használhatók még a károsodott gerendákból történő mintavételre is. Vékonyabb mintavevő fúró a heidelbergi Rinntech cég által forgalmazott 35 cm hosszú és 16/8 mm (külső/belső) átmérőjű fúró. A fúrás irányát úgy kell megválasztani, mintha egy fatörzset fúrnánk sugárirányból a kéreg felől a bél irányába biztosítva azt, hogy lehetőleg a minta az összes évgyűrűt tartalmazza Mintavétel régészeti faleletekből A régészeti faleletek három típusba sorolhatók: Vizes (vízzel telítődött) faanyagok Száraz faanyagok Faszenek Az ásatáson gyakran nem lehet megállapítani egy falelet évgyűrűinek a számát, ezért célszerű minden faanyagot megfelelően tárolva elraktározni és később megvizsgálni. Célszerű az ásatáson előkerült minden fából mintát venni, tekintettel arra, hogy egy kis darab fa is lehet kiemelkedő fontosságú, ha pl. két kronológia görbét képes egymással összekötni. A fa mellett a faszén is mérhető, ezért megőrzése, vizsgálata fontos! Vizes, régészeti faanyagok könnyen széteshetnek és tönkre mehetnek a kiszáradásuk során. Olyan nagymérvű alak és méretváltozáson, deformáción, repedezésen mennek keresztül a száradás során a minták, hogy mérhetetlenné válnak, teljesen megsemmisülnek. A minták kiszáradása meggátolható víz alatt tartással, nylon zsákban, zacskóban való elhelyezéssel, fóliába történő lehegesztéssel, vagy szabadtéren a mintavételig a lelet állandó nedvesen tartásával, locsolásával és fóliával történő takarásával. A tárolás alatt mindig szükséges a minták folyamatos, gondos ellenőrzése. A korábban vizes, de kiszáradt régészeti faleletből a nagymérvű zsugorodás, deformáció, repedezés és szétesés miatt mintát venni csaknem lehetetlen és értelmetlen. Csak a vizesen tartott és jó állapotú famaradványokból, gerendákból, törzsekből szalaggal történő körültekerés után vágható le egy keresztmetszeti szelet-minta. Ezt követően ragasztószalaggal, vagy gézzel meg kell erősíteni a nedves mintát körben és minden esetben nedvesítéssel, locsolással, víz alá merítéssel stb. védeni a kiszáradástól. Vízzel telítődött minták tárolása a legegyszerűbben víz alatt tartással oldható meg. Az algásodás elkerülése miatt a vizes mintákat sötét helyen kell tartani és időnként a vizet cserélni szükséges. A nedves környezet kedvez a biológiai károsítóknak, főként gombák, baktériumok megtelepedésének. Ezért nedves famintát a tárolásakor fertőtlenítőszerrel kell kezelni (pl. jól bevált a Microbicides DP III a Rohm and Haas Co. terméke). Figyelem, ha a minta további feldolgozásra kerül pl. 14 C-mérés, akkor nem szabad fertőtlenítőszert használni, mert az a vizsgálatot meghamisítja. Ilyen esetben a vízfürdőt gyakran kell cserélni, vagy folyóvízben kell tartani a mintát. Az alacsony hőmérséklet pl. hűtőben tartás csökkentheti a biológiai károsítás veszélyét. Egyesek mélyhűtőben a lefagyasztásos tárolást ajánlják. A lefagyasztás előnnyel és hátránnyal is rendelkezik. Előnye, hogy a különösen a külső részükön puha, sérülékeny mintákat a kifagyasztott jég megszilárdítja, így a mintáknak a mérés előtti tapétakéssel, pengével stb. történő megmetszése is lehetségessé válik, ami nélkül a fadarab puhasága és kenődékenysége miatt lehetetlen volna. Másik előnye, hogy a kifagyasztott minták kevésbé sérülnek mechanikai behatásra, a külső farészek, amelyek a datáláshoz a legfontosabbak, jobban megmaradnak a tárolás során. Ilyen módszer nem alkalmazható nagyon erősen 6

7 lebomlott, szinte krémszerű vizes faanyagok esetében, amennyiben a mintát még a későbbiekben konzerválni kell. Az említett esetben a faanyag szerkezete annyira lebomlott, hogy semmi mechanikai ellenálló képessége nincs már a faanyagnak, és fagyasztáskor a víznél lejátszódó nagy térfogatnövekedés feszítő hatása miatt a látszólag még meglévő, a formáját még tartó fa szövetszerkezet teljesen szétszakad és szétesik a jég elolvadása után. A sokszor puha ásatási faanyag mintavételekor óvatosan kell eljárni, mivel a fa felülete könnyen sérül, lemorzsolódik. Ha egy évgyűrűt elvesztünk, az együtt jár azzal, hogy egy évet is vesztünk. Különösen fontos, ha a mintán még a kéreg is megvan, mivel az alatta lévő utolsó évgyűrű adja meg a fa kivágásának/felhasználásának a pontos évét! Ritkán, de előfordul száraz talajból származó száraz régészeti faleletek. Ezek többnyire annyira korhadtak, hogy csak az alakjukat tartják meg, a legkisebb mechanikai behatásra könnyen szétesnek. Ilyen faanyagokból mintát csak előzetes szilárdítás után lehetséges venni. A faszén minták előnye, hogy kiszáradásuk nem problémás, mert alig vesznek fel vizet a talajban, így jóformán nincs bennük víz, ami kiszáradjon. A részben pl. a felületükön elszenesedett famintákra ez nem áll fenn, ezeket nagy figyelemmel, a kiszáradás meggátlásával kell megőrizni. A faszenek hátránya, hogy rendkívül törékenyek, és kis mechanikai behatásra is köbösen, kisebb darabokra esnek szét. Ezért ritkák az 50 évgyűrűnél többet tartalmazó darabok. Ha ilyen maradványok előkerülnek, akkor azokra különösen ügyelni kell. A ridegségük miatt faszenekből mintát venni gyakorlatilag lehetetlen, így a faszéndarabot, ahogy az előkerül, úgy kell megtartani. A mintákat az általános régészeti és kutatói gyakorlatnak megfelelően időállóan és vízállóan feliratozni kell. Különös gondot kell fordítani a minták szállítására. Célszerű puha pl. buborékfólia, papírvatta, szivacs stb. ágyban szállítani a mintát, ha az különösen érzékeny. 3. Dendrokronológiai vizsgálatra kerülő tölgy minták lehetséges változatai: Magyarországon a leggyakoribbak és a legfontosabbak a tölgyfa minták. Tölgy minták datálásához ismerni kell az előforduló három speciális változatukat, amelyek meghatározzák a datálásukat. A három tölgy minta változat a következő: Kéreg megvan (a teljes szijács megvan a mintán), ekkor a legutolsó évgyűrű éve azonos a kivágás évével. Kéreg hiányzik, de a szijács részben megvan, ekkor a kivágás éve pontosan nem adható meg, csak becsülhető szijácsbecsléssel. Csak geszt évgyűrűk vannak (a kéreg és a szijács hiányzik, ekkor a kivágás éve nem adható meg, csak az ún. lehetséges legkorábbi (terminus post quem) kivágási év. Kéreg megvan (a teljes szijács megvan a mintán) Tölgygerendák esetében csak akkor felel meg a legutolsó keletkezett évgyűrű a kivágási évnek, ha a mintán a geszt mellett a teljes szijács a kéregig megtalálható. Ha a mintán van kéreg, vagy a kéreg széle, akkor az utolsó mért (a kéreg alatti) évgyűrű éve a fa kivágási éve. Sokszor ennél pontosabban is behatárolható a kivágás ideje. A teljesen kinőtt évgyűrű esetén a fát a nyugalmi időszakában télen vagy a következő év kora tavaszán vágták ki (mielőtt még a növekedése beindult volna). Ha az évgyűrű nem teljes a fát az éves növekedési szakasza alatt április-május folyamán vágták ki, akkor amikor a korai edények csak éppen elkezdődtek kifejlődni, kb. abban az időben, amikor levélbe borult. Általában lehetetlen különbséget tenni a teljesen ki nem nőtt és a teljes, de keskeny évgyűrű között. Ilyenkor nem szabad megadni a kivágás évszakát! A teljes szijács akkor is meglehet, ha a kéreg hiányzik, de ennek felismerése nehézségbe ütközhet. Kéreg hiányzik, de a szijács részben megvan Amikor a szijács csak részben van meg, a kivágás éve nem adható meg pontosan. Ekkor becsülhető a kivágás feltételezett évtartománya. Ilyenkor az azon a területen szokásos minimális és maximális szijácsévgyűrű átlagszámot kell a geszt-szijács átmenethez tartozó évgyűrű évszámához hozzáadni. Így a lehetséges kivágásra egy időtartományt kapunk. A kivágás ideje akkor finomítható, ha a vizsgált famintával egykorú fák csoportjával rendelkezünk. Ezek egyéni szijácsévgyűrű számával végzett összehasonlítás alapján a kivágás ideje pontosítható. 7

8 2. ábra. A vizsgálatra kerülő tölgyminták szijáccsal kapcsolatos lehetséges változatai. Csak geszt évgyűrűk vannak (a kéreg és a szijács hiányzik) a fa kivágásának a lehetséges legkorábbi időpontja Ha a szijács nincs meg, akkor a fa kivágásának lehetséges legkorábbi éve adható meg (ún. terminus post quem). Ezt úgy kapjuk meg, hogy a hiányzó szijácsévgyűrűk minimális átlagszámát adjuk a legutolsó mért gesztévgyűrű évéhez. A nyugat-európai szijácsévgyűrűk minimális számára a Sheffield-i dendrokronológiai laboratórium angliai és velszi eredetű tölgyfa esetén 10 évet használ (Hillam 1998). Klein (1998) szerint Németországból és Hollandiából származó tölgy esetén a minimális évgyűrűszám 7, míg Kelet- Európából, Lengyelországból származónál 9. Grynaeus (1997) vizsgálatai szerint magyarországi tölgyek esetében ez 7-nek adódott. Meg kell azonban jegyezni, hogy ez az eredmény csak 182 tölgyfa vizsgálatán alapszik, így az eredmény a későbbiekben módosulhat. Ha csak geszt évgyűrűk vannak a mintán a fa valós kivágási éve jóval későbbi is lehet, mint az utolsó évgyűrű éve, attól függően, hogy korábban hány gesztévgyűrűt távolítottak el. 4. A fa kivágása és felhasználása Miután a fa kivágási éve meghatározásra került, figyelembe kell venni azokat a tényezőket, amelyek befolyásolhatták, a felhasználási idejét. Ha a régi fát javításhoz vagy beépítéshez újból használták, akkor a kivágási éve eltér a szerkezet (épület) készítési, építési évétől. Habár a mért évgyűrű évek pontosak és függetlenek, de a kapott eredmény gyakran más tényekkel értelmezhető. Ezért fontos, hogy az évgyűrűanalízist megfelelő mintadokumentáció kísérje (adatlap, rajzok és felmérések), amelyek egyértelműen tartalmazzák a mintavételi helyeket. Szerkezeti faelemek szakértői vizsgálata a mintavétel előtt és alatt gyakran kimutatja, hogy a fát szárították-e vagy újrahasználták. Ezekre az információkra a dendrokronológusnak szüksége van. 8

9 A dendrokronológiai datálással kapott évből először a fa kivágási évét kell meghatározni és csak ezt követően a fa felhasználási idejét azon tényezők figyelembe vételével, amelyek ezt befolyásolhatják (ekkor a kivágási év eltér a felhasználási évtől!). A befolyásoló tényezők a fa szárítása, tartalékolása, javítás céljára történő felhasználása, átépítések és a bontott, régi fa-elemek újra használata. Egy épület építési idejének meghatározásához a következő kérdéseket kell feltenni: Tárolták-e szárítás céljából néhány évig az építkezéshez felhasznált faanyagot? Beépítettek-e régebbi bontott, még jó állapotban lévő, használható faelemeket is (újrafelhasználás)? Cseréltek-e vagy javítottak-e az épület élete során új fával faelemeket (javítási faelemek, cserélt faelemek)? Történt-e átépítés az idők folyamán? Az új fával cserélt, az újra beépített régi faelemek valamint az átépítés ténye egy kis figyelemmel és tapasztalattal felismerhető, így elkerülhető, hogy ezek a fák ritkán vezessenek az eredeti épület félredatálásához. Az építési faanyagok beépítés előtti tárolási idejének kérdése a sokéves tapasztalatok alapján viszonylag pontosan megválaszolható. Schmidt vizsgálatai során csak ritkán talált olyan házakat, ahol a fák kivágási éve 2-3 évvel volt korábbi, mint a ház építése. Ezért úgy tekintik, hogy az épület építési éve = kivágási év + 1 év összefüggés áll a legközelebb a ház datálásához (Schmidt et al. 1990). Az épület építési idejének dendrokronológiával az említett módon végzett meghatározása segítségével kapott évszám és az iratokban található építési évszám megegyezése mutatta a módszer nagy datálási pontosságát valamint, hogy a beépített fát élőnedves állapotban munkálták meg és hamar beépítették (Schmidt et al. 1990). Felhasznált szakirodalom: Grynaeus, A Dendrokronológiai kutatások Magyarországon, Kandidátusi értekezés, Budapest, táblázatok. Hillam, J Dendrochronology. English Heritage, London, Klein, P Dendrochronological analysis of panel paintings, in: The Structural Conservation of panel paintings. Proceedings of a symposium at the J. Paul Getty Museum April The Getty Conservation Institute, Los Angeles, 44. Miles, D., Worthington, M., Bridge, M Oxford Dendrochronology Laboratory. Internet Mills, C Dendrochronology: the long and the short of it. In: Slater, E. A., Tate, J. O. (eds.) Science and Archaeology, BAR Brit. Ser. 196, Glasgow. Schmidt, B., Köhren-Jansen, H., Freckmann, K Kleine Hausgeschichte der Mosellandschaf., In: Schriftenreihe zur Dendrochronologie und Bauforschung. Rheinland Verlag GmbH, Köln, , 36. További információ a dendrokronológiáról: Morgós, A Faanyagok kormeghatározása A dendrokronológia és a magyarországi, Az erdő és a fa régészete és néprajza c. konferencia, május 9-10., Sopron. In: Gömöri, J. (szerk.) Az erdő és a fa régészete és néprajza (Kézműves-ipartörténeti megközelítésben). Magyar Tudományos Akadémia, Soproni Tudóstársasága. Sopron, Morgós, A A dendrokronológiáról. ISIS Erdélyi Magyar Restaurátor Füzetek, 2, ( Gryneaus, A Dendrokronológia. In: Ilon, G. (szerk.) A régésztechnikus kézikönyve I., Pannniculus Ser. B. No.3. sorozat. Szombathely, Gryneaus, A A magyarországi dendrokronológiai kutatás eredményei és új kérdései. In: Romhányi, F. et al. (szerk.) Es tu scholaris, Ünnepi tanulmányok Kubinyi András 75. születésnapjára. Budapest, ( 9