Revolutionair isotopenonderzoek naar Nederlands historisch hout

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

Zuurstofisotopen baanbrekend voor dendrochronologisch dateringsonderzoek

Om hout op deze manier te kunnen dateren, moet een stuk minstens 100 jaarringen hebben. Helaas heeft zo’n 30 procent 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 Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed (RCE) en Naturalis Biodiversity Center, die het onderzoek naar datering met isotopen in Nederland heeft gelanceerd.

En dat is jammer, want juist deze periode is volgens Domínguez-Delmás ontzettend interessant: steden breidden zich snel uit, populaties werden getroffen door de pest, er ontstonden nieuwe bouwtechnieken en het warme klimaat veranderde naar de koudere Kleine IJstijd. Allemaal gebeurtenissen die invloed hebben op het gebruik en beheer van bossen uit die tijd, maar die niet goed onderzocht konden worden doordat veel stukken hout uit deze periode te weinig jaarringen bevatten en daardoor niet exact gedateerd konden worden. “Tot nu! Want die zuurstofisotopen zijn echt baanbrekend!” roept Domínguez-Delmás enthousiast uit.

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 lichtere ₁₆O. De verhouding tussen ₁₆O en ₁₈O die in een boom wordt opgeslagen is elk jaar anders. Hierdoor ontstaat er – net zoals bij typische dendrochronologie – een patroon dat als referentiekalender kan dienen. Je hebt voor deze dateringsmethode veel minder jaarringen nodig en als de schors aanwezig is, weet je precies wanneer een boom gekapt is. “We hebben zelfs een stuk hout met maar 30 jaarringen kunnen dateren!”

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 van Nederland. Dit is compleet nieuw”, glundert Domínguez-Delmás. 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 kun je 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 klimaatverandering beter te begrijpen.

Meer informatie

• Het artikel: Advancing annually resolved oxygen isotope dendrochronology to overcome wood-dating limitations in the Euro-Atlantic region.

Tekst: Naturalis Biodiversity Center
Beeld: Marta Domínguez-Delmás (leadfoto: scheepswrak ZO31 uit Zeewolde dat nu met isotopen gedateerd kan worden); Clara Rodríguez-Morata