3
Näckensborgin huvilan ovenpielushirsien dendrokronologinen ajoitus Mauri Timonen ja Tauno Luosujärvi Metsäntutkimuslaitos, Rovaniemen tutkimusasema Rovaniemi 1997 ---------------------------------------------------------------------------------------------- Dendrokronologian laboratorio 4
SISÄLLYS 1 Tausta... 3 2 Tehtävä... 3 3 Toteutus... 3 4 Lisätiedot... 3 5 Tulokset... 3 LIITTEET: 1 Lustoleveyksien kuvaajat 2 Lustosarjat ja Cofecha-tulostukset tiedostomuodossa levykkeellä ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Kansikuvan seloste. Puukiekko, johon merkitty joitakin 1600-luvun poikkeuksellisia vuosia. Värilliset pisteet kuvaavat eräitä näytteestä tulkittuja kasvun minimija maksimivuosia. Tummansinisillä pisteillä merkityt vuodet kuvaavat Lapissa yleisesti esiintyviä kasvun minimivuosia eli piikkivuosia. Esimerkkinäytteessä vuosien 1641 ja 1644, ja miksei myöskin vuoden 1607 kasvut vastaavat hyvin em. vuosia. 5
1 Tausta Näytteiden ajoitus perustuu ns. ilmastosignaalin hyväksikäyttöön. Ilmastosignaalilla tarkoitetaan poikkeuksellisen kylmää kasvukautta, jonka seurauksena puun vuosilusto jää naapurilustoja kapeammaksi. Signaalivuodet muodostavat kullekin vuosisadalle tyypillisen, viivakoodia muistuttavan sormenjälkensä, joka on tunnistettavissa vertailusarjan perusteella. Hyviä metsänrajamännyn signaalivuosia olivat mm. vuodet 1963, 1929, 1903, 1900, 1888, 1837, 1806, 1769, 1734, 1709, 1696, 1680, 1620, 1601, 1574 ja 1516. Näytteet otetaan tavallisesti kairaamalla tai näytekiekkoina. Tällä kertaa haluttiin kuitenkin säästää tutkittavaa kohdetta, joten näytteenotto päätettiin toteuttaa valokuvaamalla. Tämän tyyppiseltä medialta ajoittamista ei oltu aiemmin Rovaniemen tutkimusaseman Dendrokronologian laboratoriossa kokeiltu. Menetelmä toimi, joskin liian tiuhassa olevia vuosirenkaita ei voitu kunnolla erottaa. 2 Tilaaja IVO Power Engineering Oy EMLA/Matti I. Seppälä 3 Tehtävä IVO Oy:n Espoon Näckensborgin huvilan rakennushirsien tarkan elinajankohdan määrittäminen. Mäntykelohirret ovat peräisin Lapista ja Kuolasta. 4 Toteutus Huvilan ovenpielien vuorilautojen alta neljä kelohirren päätä lähemmin tutkittavaksi. Hirsien päistä valokuvat 6 x 6 dioille xx näytettä analysoitavaksi Rovaniemen tutkimusaseman Dendrokronologian laboratorioon. Näytteet käsiteltiin, mitattiin ja ajoitettiin laboratoriossa käytössä olevin standardimenetelmin. Ajoitus tehtiin Cofecha- ja Dynaclim-ohjelmistoilla. Vertailusarjana ajoituksessa käytettiin Saariselän keloaineistoa vuosilta 1550-1993. Lustokuvaajat tulostetiin KINSYS-ohjelmistolla (liite 2). Laboratoriotyön suoritti Tauno Luosujärvi, analyysit Mauri Timonen 5 Lisätiedot Lisätietoja antavat allekirjoittanut ja Tauno Luosujärvi 6 Tulokset Näytteet ajoittuivat seuraaviin ajankohtiin (ensin mainittu vuosi ydintä lähinnä kasvaneen luston elinvuosi, viimeksi mainittu viimeisen havaitun luston elinvuosi): ------------------------------------------------------------------------------------------------------ Näyte 1.vuosi Viim.vuosi Korrelaatio Ikälisäys Lustojen lkm --------------- --------------------------------- ------------------- -------------- ------------------ a00*01 1599-1770 0.50 + 80 172 a00*02 1614-1792 0.44 + 30 179 a00*05 1662-1779 0.44 + 60 118 a00*06 1575-1749 0.43 + 0 175 a00*07 1670-1743 - +100 74 a00*08 1605-1696 0.55 +100 92 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 6
Yhteensopivuus tutkittavien näytteiden ja vertailusarjan välillä oli hyvä, lukuunottamatta näytettä "VI oikea", jonka korrelaatio vertailusarjaan oli vain 0.290. Muissa tapauksissa ajoitustuloksia voi pitää luotettavina (korrelaatiot ovat välillä 0.48-0.70). Näytteen VI oikea heikkoon korrelaatioon on syynä ei-ilmastosta johtuvat ympäristötekijät (esimerkiksi tuhot, myrskyt, puiden välinen kilpailu), jotka ovat heikentäneet näytteen ilmastosignaalia. Häiriöt näkyvät näytteen kitukasvuisuutena viimeisen 200 vuoden aikana. Ensimmäisen sadan vuoden aikana puu on voinut kehittyä normaalisti, mikä näkyy kohtalaisena, yli 0.6 suuruisena korrelaationa vertailusarjaan verrattaessa. Näytteistä "VI vasen" ja "III oikea" on mitattu 2 sektoria ajoituksen varmistamiseksi. Nämä näkyvät liitteen 2 kuvissa 2 ja 3 sekä 4 ja 5; tilannetta selkeyttää keskinäisten sektoreiden sama, ensimmäinen mitattu kasvuvuosi. Turhan hämmennyksen välttämiseksi todettakoon, etteivät näytteiden kaikki näkyvissä olevat lustot ole mukana mittauksissa. Tällä ei ole merkitystä puita ajoitettaessa, mutta se estää kuitenkin tarkkojen synty- ja kuolinvuosien määrityksen. Toisaalta tarkan kuolinvuoden määrittäminen olisi mahdotonta hirsien veistämisen ja luonnollisen kulumisen takia. Vakuudeksi: Mauri Timonen MH, kasvututkija 7
Puiden ajoittaminen COFECHA-ohjelmalla [] DENDROCHRONOLOGY PROGRAM LIBRARY Run ZZZ Program COF 15:43 Wed 19 FEB 1997 Page 1 [] [] P R O G R A M C O F E C H A Version L 1.00P 22697 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- QUALITY CONTROL AND DATING CHECK OF TREE-RING MEASUREMENTS File of DATED series: tane.mas File of UNDATED series: ivo1.tuc CONTENTS: Part 1: Title page, options selected, summary, absent rings by series Part 2: Histogram of time spans Part 3: Master series with sample depth and absent rings by year Part 4: Bar plot of Master Dating Series Part 5: Correlation by segment of each series with Master Part 6: Potential problems: low correlation, divergent year-to-year changes, absent rings, outliers Part 7: Descriptive statistics Part 8: Undated series - adjustments for highest correlations RUN CONTROL OPTIONS SELECTED VALUE 1 Cubic smoothing spline 50% wavelength cutoff for filtering 32 years 2 Segments examined are 50 years lagged successively by 25 years 3 Autoregressive model applied A Residuals are used in master dating series and testing 4 Series transformed to logarithms Y Each series log-transformed for master dating series and testing 5 Critical correlation, 99% confidence level.3281 6 Master dating series saved N 7 Listing of ring measurements in Part 6 N 8 Parts printed 12345678 1 PART 8: DATE ADJUSTMENT FOR UNKNOWN SERIES: 15:43 Wed 19 FEB 1997 Page 0 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Näyte 1: Puun syntyvuosi 1575 saadaan, kun lukuun 1575 lisätään vuosilisäys Add -parametrin arvo Corr1 -kentästä. Ajoitus tapahtuu vertaamalla 50 vuoden lustosegmenttejä oikeana pidettävään vertailusarjaan (master series) ja laskemalla sille korrelaatiokerroin. Paras ajoitus saadaan, kun valitaan maksimikorrelaatiota osoittava vuosilisäys. Korrelaatiot on lajiteltu paremmuusjärjestykseen, joten kentässä Corr1 on ko. lustosegmentin paras riippuvuus vertailusarjaan. Nollalisäykset johtuvat siitä, että näytteen syntyvuodeksi on merkitty ajoituksesta saatu todennäköisin vuosi. Kun ajoitus on täydellinen, pitäisi vuosilisäysarvon olla silloin jokaisen segementin kohdalla 0. Tällainen tilanne on kuitenkin melko harvinainen ********************************************************************************************************************************* Time span 1540 1993, best matches for 50-year segments lagged 25 years a00*06 1575 1624 0.53 133.50 302.48 66.36 360.35 233.32 74.32 35.32 32.32 301.31 304.31 a00*06 1600 1649 0.55 66.43 236.37 296.33 302.33 270.31 160.31 125.29 1.29 37.29 110.28 a00*06 1625 1674 36.39 127.38-32.37 173.35 57.35 0.35 229.35 37.33 236.33 1.32 2.31 a00*06 1650 1699 176.46-107.40 1.37 245.36-56.35-108.35 36.34-54.34 71.33-86.33 208.32 a00*06 1675 1724 141.45 183.35 223.35 95.32-110.32 212.31 244.31-53.30 0.30 14.30-56.29 a00*06 1700 1749 2.49-158.38-23.37 197.35 74.34-131.32-12.32-76.32-49.31 219.31-36.30 6 segments - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - +0 4.43 Kommentit näytteestä: Nollavuosilisäykset löytyvät seuraavista kohdista a00*06 1575 1624 1 a00*06 1600 1649 1 a00*06 1625 1674 6 a00*06 1650 1699 - (1/#3) a00*06 1675 1724 9 a00*06 1700 1749 - (2/#1) ajoittuu hyvin kahden ensimmäisen segmentin osalta, mutta sitten syntyy pientä häilyvyyttä. Pintaa lähellä olevat lustot ovat epäselviä, mikä on aiheuttanut mittausvirheitä. Koko sarjan ja vertailusarjan välinen korrelaatio 0.43 kielii epäselvyyksistä. pintavuosi näkyvissä ajoitus luotettava 8
********************************************************************************************************************************* a00*01 1599 1648 319.43-33.39 232.38 124.36 300.35 56.33-1.33 286.30 0.30 269.29 226.29 a00*01 1624 1673 171.45 30.45-35.43 103.42 263.42 147.42 124.37 197.37 1.35 226.35 101.34 a00*01 1649 1698 103.51-35.47 171.45 140.44 1.42 30.39-107.37 263.37-92.36-109.32-25.30 a00*01 1674 1723 194.46 0.46 97.42 231.40 265.38 230.36 161.31 162.31 166.31-67.30-108.28 a00*01 1699 1748 0.64-13.46-78.45 194.45 231.42 81.36 147.34 87.33 97.32 56.32-39.29 a00*01 1721 1770 0.60-144.43 66.40 194.36-89.34 17.34-50.32-11.32 160.30 192.29 218.29 6 segments - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - +0 4.50 +194 3.43 Kommentit näytteestä: Nollavuosilisäykset löytyvät seuraavista kohdista a00*01 1599 1648 9 a00*01 1624 1673 - (1/#9) a00*01 1649 1698 - (1/#5) a00*01 1674 1723 2 a00*01 1699 1748 1 a00*01 1721 1770 1 Kahdesta segmentistä löytyy korjaus +1, mikä merkitsee, että ko. segmenteissä on syntynyt vuoden mittausvirhe. Näytteen heikon resoluution vuoksi virhettä ei ole mahdollista korjata pintavuoteen lisättävä 80 vuotta ajoitus luotettava. Koko sarjan ja vertailusarjan välinen korrelaatio 0.50 (hyvä) a00*02 1614 1663-20.43 232.38 54.37 301.35 302.35 241.33 148.31 14.30 92.30 313.28 195.28 a00*02 1639 1688 54.48 249.43 0.43 201.42 233.36 200.36-90.32 300.32 106.31 297.31 179.30 a00*02 1664 1713 0.53 179.38 54.36-89.35 39.32 89.32 183.32 141.30 29.29-108.28 259.27 a00*02 1689 1738 0.36-89.35-144.34 72.33 16.33-51.32 179.31 88.31 170.31-87.29-65.28 a00*02 1714 1763 88.42 16.40-54.38 211.36-144.35 59.33-109.29 139.29-72.27-162.27-111.27 a00*02 1739 1788-72.51-162.45-198.40 43.35-18.34-54.34 161.33 140.33-180.33-2.33 193.32 a00*02 1743 1792 Lag from prior segment 4 years - insufficient 6 segments - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - +0 3.44 +54 3.41 +179 3.33 Chronological order Add No Add No Add No Add No Add No Add No Add No Add No Add No Add No Add No Add No Add No Add No +0 3 +54 3 +179 3 Kommentit näytteestä: Nollavuosilisäykset löytyvät seuraavista kohdista a00*02 1614 1663 - a00*02 1639 1688 3 a00*02 1664 1713 1 a00*02 1689 1738 1 a00*02 1714 1763 - a00*02 1739 1788 - (-2/#10) Ainoastaan näytteen keskiosa on tulkittavissa luotettavasti. Koko sarjan ja vertailusarjan välinen korrelaatio 0.44 kielii epäselvyyksistä ajoittamisessa. pintavuoteen lisättävä 30 vuotta keskiosan ajoitus luotettava, synnyinvuosi epävarma ********************************************************************************************************************************* a00*05 1662 1711 0.53 13.51-108.34 246.33-93.32 220.30 244.30 172.29 86.29 26.28 104.28 a00*05 1687 1736 0.54-65.47-67.41 231.38 116.37 94.32 172.32 1.32 138.29 232.29-89.29 a00*05 1712 1761 169.35 72.34-15.31 228.29 217.28 79.28-51.28 0.27 179.27-53.27-90.26 a00*05 1730 1779-125.46 0.40-89.35 108.33-159.33 195.32 143.31-179.30-127.30 179.29 160.28 4 segments - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - +0 4.44 9
a00*05 1662 1711 1 a00*05 1687 1736 1 a00*05 1712 1761 8 a00*05 1730 1779 2 Ajoittuu hyvin 1. ja 2 segmentin osalta. Koko sarjan ja vertailusarjan välinen korrelaatio 0.44 kielii epäselvyyksistä ajoitus luotettava pintavuoteen lisättävä 60 vuotta ********************************************************************************************************************************* a00*07 1670 1719-71.48 231.43 0.40 264.38 91.38-124.37-125.36 253.34 216.32 227.32 115.31 a00*07 1694 1743-132.37 1.36 123.32-142.32-105.31-79.31-15.30 197.28-124.28 126.28 14.27 2 segments; no pattern found ajoittuu heikonpuoleisesti. Ohjelma ei ehdota mitään vuotta. pintaan lisättävä 100 vuotta ajoitus luotettava ********************************************************************************************************************************* -- ------ --------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- a00*08 1605 1654 0.60 269.43 125.41 247.37 55.34-35.34-54.32-34.32 1.30 128.30 36.30 a00*08 1630 1679 0.62 67.45 236.41-60.41 298.38 145.35 93.35 146.34-51.34-25.33-87.32 a00*08 1647 1696 0.45-60.43 172.39 102.37 73.36 244.35 38.34 125.33-95.32 67.31 145.31 3 segments - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - +0 3.56 6 undated series a00*08 1605 1654 0 a00*08 1630 1679 0 a00*08 1647 1696 0 ajoittuu hyvin. Koko sarjan ja vertailusarjan välinen korrelaatio 0.56 on hyvää tasoa pintaan lisättävä 100 vuotta ajoitus luotettava 10