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《崩溃:社会如何选择成败兴亡》树木年轮

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我们之所以能对美国西南部史前史驾轻就熟,这是因为考古学家在这一地区拥有两大优势。其一为我将在下文探讨的林鼠贝冢方法,它好似提供了一个时空胶囊,使我们得以研究在几十年的时间范围内生活在几十码长的贝冢里的所有植物,古植物学家们因此能够重建这一地区的植物变化情况。另一个优势是考古学家们可以从遗留下来的房屋木梁的年轮来推断年份,这一方法要比放射性碳年代测定法来得准确,后者的误差往往在50到100年之间。

由于西南地区降雨和温度变化四季分明,树木的生长率也会像温带其他地方一样随季节而异,所以可以用树木年轮测定法。温带的树木每年只增加一圈年轮,不像热带雨林的树木年轮几乎接连不断。而美国西南部比起温带其他地方更适合使用树木年轮测定法,因为这一地区气候干燥,即使是倒下千年的木材也保存完好。

科学家们把树木年轮测定法称为“树轮年代学”(Dendrochronology,这个单词源于希腊语词根,dendron意为树,chronos意为时间)。你如果在今天(2005年)砍倒一棵树,那么只要顺着年轮由外向内数(最外一圈就代表今年的树轮),如果从最外边的一圈数到正中心是177个圈的话,那么就是2005减去177,即这棵树是从1828年开始生长。由于我们无法得知阿纳萨兹的木梁是哪年砍倒的,所以得根据树轮来推算年份。树木年轮的宽距每年都不尽相同,这取决于当年的降雨和干旱程度,因此树木剖面上的年轮就像以前用来发送电报的摩尔斯码所传送的信息,摩尔斯码是嘟-嘟-哒-嘟-哒,年轮则是宽-宽-窄-宽-窄。事实上,年轮比摩尔斯码更具特征,也代表更丰富的信息,因为年轮间的宽距不尽相同,但摩尔斯码的选择只有嘟或者哒。

年轮专家(被称为“树木年代学家”)在做研究时会将在近年已知年份砍倒的树木所表现出的年轮宽窄序列记录在案,同时也把过去未知年份砍倒的木梁上的年轮序列记录下来,然后两者进行比较,从中找出具有相同特征的宽窄图案。打个比方,假设今年(2005年)你砍倒了一棵400岁的树(400圈年轮),从1643年到1631年这13年的年轮特征非常明显,上面有5圈宽、2圈窄和6圈宽。如果你在一段有332圈年轮但不知其砍倒年份的老木头上发现从外往里数第7圈开始具有和上述树木同样的特征,那么你就能推断出这段老木头砍倒的年份是1650年(1643年往后推7年),而这棵树是从1318年开始生长的(1650年往前推332年),接下来你就可以整理归纳从1318年到1650年的树木年轮特征了。同样地,如果你能找到在1318年之前开始生长且于1318年之后被砍伐下来的木头的话,你就可以继续延伸上面整理的年轮谱。树木年代学家们通过这一方法在世界部分地区建立了长达数千年的年轮谱。每一份年轮谱只适用于某一个地区,气候因素导致各个地区树木生长图案都不尽相同。比如在美国西南部一带,墨西哥州北部的基本树轮年表就与怀俄明州的不一样。

树轮年代学的好处在于每一圈树轮的宽度和结构可以反映出那一年的降雨量和降雨季节。因此,树木年轮研究使我们能够重建过去的气候资料。例如,一系列的宽轮代表湿季,而一系列的窄轮则代表干旱。树木年轮使得美国西南部的考古学家们能够准确断年,同时也对每年生态环境情况了如指掌。