Revolutionair isotopenonderzoek naar Nederlands historisch hout

Normaal gesproken, in de conventionele dendro­chronologie, meten dendro­chronologen de breedtes van jaarringen op om een stuk hout te dateren. Het groeipatroon van een boom is te vergelijken met een soort streepjescode. Bomen van dezelfde soort die in hetzelfde gebied groeien, vertonen vergelijkbare groeipatronen. Door bomen uit dezelfde hout­soort van een verschillende ouderdom uit hetzelfde gebied naast elkaar te leggen, ontstaat een tijdlijn van overlappende patronen. Dit wordt een referentie­kalender genoemd.

Zuurstofisotopen baanbrekend voor dendrochronologisch dateringsonderzoek

Om hout op deze conventionele manier te kunnen dateren, moet een stuk minstens 100 jaarringen hebben. Helaas heeft in Nederland zo’n 30% van alle stukken hout uit de late middeleeuwen tot de vroegmoderne tijd (1300 tot 1600 na Chr.) te weinig jaarringen om op deze manier te dateren. Deze stukken kunnen dus niet meegenomen worden in onderzoek naar hout uit deze periode. Het onderzoek kreeg hierdoor een vertekend resultaat, vertelt Marta Domínguez-Delmás, dendro­chronoloog bij de RCE en Naturalis Biodiversity Center, die dit onderzoek in Nederland heeft gelanceerd.

En dat is jammer, want juist deze periode is volgens Domínguez-Delmás ontzettend interessant: Steden breiden zich snel uit, populaties worden getroffen door de pest, er ontstaan nieuwe bouwtechnieken en het warme klimaat verandert naar een koudere: de Kleine IJstijd. Allemaal gebeurtenissen die invloed hebben op het gebruik en beheer van bossen uit die tijd, maar die niet goed onderzocht konden worden door een gebrek aan exact gedateerd hout met weinig jaarringen. Tot nu! Want die zuurstof­isotopen zijn echt baanbrekend!

Hoe werkt het?

In het grondwater zitten de zuurstof­isotopen ¹⁶O en ¹⁸O. De boom neemt het water met de isotopen via zijn wortels op en verdampt het vervolgens via zijn bladeren. Tijdens droge en warme jaren verdampt meer water en blijft het zwaardere ¹⁸O -isotoop makkelijker in de boom achter dan het lichte ¹⁶O. De verhouding tussen ¹⁶O en ¹⁸O dat in een boom wordt opgeslagen is elk jaar anders. Hierdoor ontstaat er – net zoals bij conventionele dendro­chronologie – een patroon dat als referentie­kalender kan dienen. Voor deze daterings­methode zijn veel minder jaar­ringen nodig en als de schors aanwezig is, is precies af te leiden wanneer een boom is gekapt.

Onopgeloste vragen, nu wel beantwoord

Voor haar onderzoek naar isotopen heeft Domínguez-Delmás onderzoeker Clara Rodríguez-Morata – tevens hoofd­auteur van het artikel – naar Nederland gehaald om bij Naturalis te komen werken. Samen met collega’s van de Universiteit van Swansea en de Nederlandse dendro­chronoloog Sjoerd van Daalen hebben zij – aan de hand van dendro­chronologisch gedateerd hout uit Noordoost-Nederland en Noordwest-Duitsland – een zuurstof­isotopen referentie­kalender gemaakt. Hierdoor kunnen nu duizenden stukken hout uit de late middeleeuwen en vroegmoderne tijd alsnog worden gedateerd. Er bestond hiervoor nog geen isotopen­chronologie voor Nederland. Met deze nieuwe daterings­methode kunnen onderzoekers historische vragen beantwoorden die voorheen onopgelost bleven.

Toekomstig onderzoek

Domínguez-Delmás en Rodríguez-Morata hebben nu een referentie­kalender gemaakt voor de eik, maar dit was niet de enige houtsoort die werd gebruikt voor het bouwen van schepen, huizen en wegen. Domínguez-Delmás gaat kijken of de zuurstof­isotopen net zo goed werken voor andere soorten bomen met een andere houtanatomie (zoals beuk, els, of naaldhout). Met de isotopen is het mogelijk ook klimaatveranderingen onderzoeken. Daar gaat Rodríguez-Morata mee aan de slag. Zij kijkt naar zuurstofisotopen in hout uit de Peruaanse woestijn om patronen van el Niño te reconstrueren en de klimaatverandering beter te begrijpen.