【科學新知】「樹源學」（dendroprovenance）與「年輪年代測定法」（dendrochronology）

安納沙西人留下的波尼托村（Pueblo Bonito）遺址。圖片來源：wiki

中世紀神秘地消失在沙漠中的安納沙西人（Anasazi），留下的明布雷斯文化遺址讓人驚歎不已。矗立在沙漠中的波尼托村，是個五層樓高、有五百間房間的大廈，估計動用了24萬棵樹。

這麼多樹，究竟是從哪裡來的呢？雖然在當時查柯峽谷（Chaco Canyon）還有樹林，但是樹種是不相同的。

過去以鍶同位素進行辨識時認為，這些木頭應該是來自於曲司卡山（Chuska）與聖馬刁山（San Mateo）；但是最近所謂的「樹源學」（dendroprovenance）進行的研究發現，其中有一部份應該是來自於南方75公里的Zuni 山。在公元1020年以後，安納沙西人不再去Zuni山伐木，改去峽谷以西75公里的曲司卡山（Chuska）砍樹。

鍶同位素測定，主要是因為岩石中的銣（Rb）會衰變為鍶（Sr），產生鍶八七與鍶八六；而鍶由於與鈣化學性質相近的關係，常會與鈣一同被植物吸收。由於不同地區的銣含量有不同，因此可以由鍶的含量推出木頭可能是來自哪一座山。但是「樹源學」是什麼呢？

「樹源學」以及「年輪年代測定法」都是透過
仔細觀察樹木的年輪來進行的。
圖片：林芷佑

樹源學的英文dendroprovenance是由兩個部分拼起來的。其中provenance是「來源」的意思，而dendr(o)-則是「樹」的意思（請參考第十九課（一））。

我們都知道樹木有年輪，而不同年年輪的寬窄反映了當年雨量的情形。過去，科學家們發明了「年輪年代測定法」（dendrochronology），用來看過去若干年前的雨量變化。

怎麼看呢？若我們今天砍下一棵樹（A），我們當然知道最外面的一圈就是當年的年輪；往裡算如果有一百圈，就代表這棵樹有一百年那麼老。如果今天有一根木頭（B），我們知道也是砍自於附近的區域，我們將這根木頭取下的年輪與剛剛砍下的樹的年輪比較，因為每個區域每年雨量變化情形不同，長期的、整體的比較，若能找出一個重疊的區域，就知道B究竟有多老、是多少年前砍下來的。接著，我們便可以經由觀察B，了解更久遠以前當地的雨量變化情形。這就是所謂的「年輪年代測定法」！

而「年輪年代測定法」的英文dendrochronology也是由字首與字尾拼起來的唷！其中的dendr(o)-是什麼，就不再贅述了；而chron(o)-是「時間」的意思（請參考第二十四課（二）），-logy這個字尾則是學科、科學的意思（science, study，請參考第十六課（五））。所以，dendr(o)-、chron(o)-、與-logy加起來成了「樹-時間-科學」，就是「年輪年代測定法」啦！

而「樹源學」又是怎麼一回事呢？這是從歐洲發展出來的實驗方法。前面提到，每個區域每年雨量變化情形不同，雖然整個大區域的氣候變化不會太大，但是不同的小區域之間的氣候，還是會有一些細微的不同；這些不同經過仔細比對就可以找到樹木到底是來自哪一座山。這樣經由比較樹木年輪的細微之處，用來鑑定樹木的來源的方法，就稱為「樹源學」。因此，它的英文就用了「樹木」（dendr(o)-）與「來源」（provenance）這兩個字來組合囉！

所以，樹源學是把樹木的年輪當作人的指紋一樣用來做鑑定的依據。未來，如果能建立起各區域的樹木指紋，或許在抓山老鼠的時候，也能像柯南一樣的說：「根據『樹木指紋』，我可以說：兇手就是你！」喔！

參考文獻：

Jared Diamond. 2006. 大崩壞。p.186-7（廖月娟譯）

2015/12/7. Unexpected wood source for Chaco Canyon great houses. Science Daily.