Dendrokronoloji: Ağaç Halkalarının Bize Anlattıkları

Pek çoğumuz, çocukluğumuzda, kesilmiş kütükler üzerindeki halkaları sayarak o ağacın yaşını bulmaya çalışmışızdır. `Dendrokronoloji` en basit tanımıyla ağaç gövdesinin gelişimiyle oluşan yıl halkalarının her birinin oluştuğu tarihi belirleyen, bunları birbirleriyle ilişkilendirerek kronolojik sıraya dizen çalışma yöntemidir. Tanımlama `dendros`, `chronos` ve `ology` köklerini kullanmaktadır. Dendrokronoloji ağaç yıl halkalarının taşıdığı bilgileri kullanarak, geçmişte yaşanmış birçok doğa olayının aydınlatılmasında veya geçmişte gerçekleştiği bilinen bir olayın kesin tarihinin belirlenmesinde diğer bilimsel disiplinlere önemli bilgiler sağlar. Örneğin, iklim bilimciler dendrokronolojiyi kullanarak belirli bir bölge için geçmiş yıllara ait yağış ve sıcaklık verilerini belirler, geleceğe yönelik doğal kaynak yönetimi ve planlamasında kullanılabilecek öngörüler oluşturur. Ağaç yıl halkalarının analizine dayanan alt bilim dallarına, ilgi alanlarına göre dendroklimatoloji, dendrojeomorfoloji, dendrohidroloji, dendroekoloji, dendropirokronoloji ve dendroarkeoloji gibi isimler verilir. Ancak ağaç halkalarının neler anlattıklarına geçmeden önce ağacı tanıyalım. Ağaçlar Hakkında Birkaç Bilgi... Ağaçlar, floranın odunsu örnekleridir. Yapraklarıyla havadaki karbondioksidi (CO2) solur, kökleri ile çektikleri suyu ve güneşten elde ettiği enerjiyi kullanarak hem kendi ihtiyacı olan karbonhidratları, hem de insan ve hayvan varlığı için yaşamsal olan oksijeni üretirler. Her koşula adapte olmuşlardır: ılıman ve tropik alanlarda, kurak bölgelerde, yağmur ormanlarında, yüksek dağlarda? Onlar her yerdedir. Ağaçlar doğada kendiliğinden üreyip çoğaldıkları gibi, yerleşimleri güzelleştirmek için de yetiştirilir. Saksı içinde yetiştirilen bonsailerden devasa ölçülerdeki sekoyalara kadar her boyuttadırlar. Bazıları diplerine düşen tohumlarıyla yeniden hayat bulur, bazıları meyvelerini yiyen hayvanların dışkılarıyla taşındıkları uzaklarda yeşerir. Bazı türler kanatlı tohumlar geliştirmiştir, onlar rüzgarlarla yayılır ve çoğalırlar. Çoğunluğu yüzyıllarca, bazıları binlerce yıl yaşar. Farkında olmasak da, onlar geçmişimize ait birçok bilgiyi dokularında taşırlar. Ağaçlar yaklaşık 380 milyon yıl önce, Geç Devonyen Dönemde, dev eğrelti otlarının odunsu dokuya dönüşmesiyle evrimleşmiştir. Odunsu doku bitkinin yaşlandıkça daha dik durabilmesini, daha çok dal oluşturabilmesini ve ihtiyacı olan güneş ışığına ulaşabilmek için rakiplerine göre avantajlı olmasını sağlamıştır. Her mevsim ağacın boyuna uzamasıyla birlikte gövdesi de genişler. Gövde kabuğunun hemen altında çepeçevre kambiyum dokusu yer alır. Kambiyumdaki hücrelerin her yıl büyüme mevsiminde bölünmesiyle, gövdeyi saran ve dışarıya doğru büyüyen yeni bir tabaka meydana gelir. Bu tabaka büyüme halkasını oluşturur ve aynı zamanda uzamakta olan gövdeyi güçlendirmek için çapının da artmasını sağlar.

Canlı ve sulak mevsim olan ilkbaharda köklerden yapraklara taşınan su, yapraklardan toplanan güneş ışığı ve dolayısıyla üretilen besin daha fazla olduğu için, gelişim daha hızlı ve gövdedeki halkalar daha geniş; buna karşın gelişimin zayıf olduğu diğer dönemlerde halkalar daha dar olur. İlkbahar odunu (açık renkte ve geniş) ve yaz odunu (dar, yoğun ve koyu renkte) olarak adlandırılan bu tabakalar birlikte bir yıllık halkayı oluştururlar. Yıl halkalarının her birinin bir diğerinden daha geniş veya daha dar, daha açık veya daha koyu renkte olması, o yıl ağacın bulunduğu gelişim evresi ve çevresel koşullarla şekillenmektedir. İşte tam bu noktada, büyüme halkalarının ardı ardına dizilerek oluşturduğu barkod benzeri açıklı koyulu renk diziliş modeli dendrokronoloji biliminin temel girdisini oluşturmaktadır. Nedir Bu Dendrokronoloji? Dendrokronoloji çalışmaları Amerikalı astronom A. E. Douglas`ın güneş lekelerinin bitkiler üzerindeki etkilerini incelerken, yıl halkalarındaki farklılıkların ilgisini çekmesi üzerine 1937 yılında Arizona Üniversitesinde kurulan laboratuvar ile başlamıştır. Sonraki yıllarda yapılan araştırmalarda yağış, kuraklık, yangın, hatta volkanik faaliyetler gibi birçok çevresel faktörün, halka kalınlıklarında, şekillerinde ve renklerinde değişikliklere sebep olduğu belirlenmiştir. Dendrokronoloji, bir ağacın odunundaki bu halkaların oluştuğu yılın belirlenmesi, bu halkaların ardışık diziliminin o bölgedeki diğer örneklerle eşleştirilmesi ve geniş bir zaman dilimini kapsayacak şekilde halka diziliş sıralarının oluşturulması için yapılan çalışmaların bütünüdür. Aşağıda verilen gösterim, dendrokronoloji verilerinin temel olarak nasıl oluşturulduğunu ve nasıl kullanıldığını basitçe anlatmaktadır. Yöntem var olanla bilinmeyenin halka diziliş sıralarının karşılaştırılması, eşleştirilmesi, eşleşme durumunda yeni verilerin de diziye eklenmesiyle oluşur. Bu nedenle, kronoloji olarak adlandırılan, yılları belirlenmiş referans halka dizilişi modelinin oluşturulmuş olması gerekir.

Kronolojinin oluşturulabilmesi için ilk aşamada yaşayan yaşlı canlı ağaçlardan alınan örneklerde yıllık halka genişlikleri ölçülür, tarihlendirilir ve sayısal olarak modellendirilir. Sonrasında o bölgede bulunan devrik ağaç, kütük ve eski yapılarda kullanılan ahşap unsurlardan alınan örnekler aynı işleme tabi tutulurlar. Sayısal modeller birçok istatistiksel eleme ardından birbirleri ile eşleştirilirler. Eşleşen bölümler birbirlerine denk gelecek şekilde, modeller uç uca eklenir ve referans kronoloji oluşturulur. Kronoloji oluşturulduktan sonra, artık yapım tarihi bilinmeyen bir binanın, sanat objesinin, arkeolojik kazı alanının tarihlendirilmesi yapılabilir. Buralarda kullanılmış olan ahşap parçalardan alınan örneklerin benzer şekilde yıllık halka genişlikleri ölçülür ve o örneğe ait takvim yılları bilinmeyen bir kronoloji oluşturulur. Son aşamada ise bu bilinmeyen kronoloji referans kronoloji modeli üzerinde kaydırılarak karşılaştırılır ve hangi döneme ait olduğu bulunur. Eşleşen örneklerin de referansa eklenmesiyle kronoloji tarih öncesi dönemlere kadar uzatılabilir. çalışmanın sağlıklı sonuç üretmesi için mümkün olduğu kadar çok sayıda ve geniş bir zamana yayılmış örnek alınmalıdır. Dendrokronolojide temel noktalardan biri uzun ana kronolojiler oluşturabilmek için mümkün olduğunca canlı yaşlı ağaçlardan örnekler almaktır. Canlı ağaçlardan alınacak örnekler için genellikle `artım burgusu` kullanılır. Artım burgusu, gövdeden yaş halkalarının görülebildiği silindirik bir parça çıkarır. Gövdede kalan delik kendini kısa sürede onarır. Artım burgusu ile canlı ağaçlardan örnek alınabildiği gibi yaşlı ölü kütüklerden ve her türlü ahşap dokudan da örnekler alınabilir. Teknolojinin ilerlemesiyle, hataya açık olabilecek artım burgusu ile yaş alma yöntemi, yerini yavaş yavaş x-ışını ile tarayarak yaş alma yöntemine bırakmaktadır. Kronolojinin çok daha eski çağlara kadar uzatılabilmesi için fosillerden de yararlanmak gereklidir. Taşlaşma (petrifikasyon) silisçe zengin bir ortamda ağaçların hücre çeperlerine ve hücre boşluklarına silikat ve kuvars (kuartz) birikmesiyle oluşur. Bu oluşum ahşabın dokusunu değiştirmiş olsa da, yıl halkalarının ölçülebilmesine izin verir. Tekil bir ağacın incelenmesiyle o ağacın yaşamı boyunca maruz kaldığı çevresel şartları yaklaşık olarak kestirmek mümkündür. Ancak daha eski dönemlere gitmek veya arkeolojik bir buluntuyu karşılaştırma ile tarihlendirmek gerektiğinde daha çok sayıda veriye ihtiyaç duyulmaktadır. Bununla birlikte yıllık halka kalınlıklarını etkileyen tek faktörün iklimsel değişiklikler olmadığı unutulmamalıdır. Bir coğrafya ve dönemin klimatolojik verilerini oluşturmak için geniş bir alandan toplanan çok sayıda örnekle çalışarak, toplanan verileri istatistiksel yöntemler kullanarak yaş, yetişme ortamı verimliliği, diğer ağaçlarla komşuluk ilişkileri, bakı, denizden yükseklik, toprak yapısı ve genetik yapı gibi faktörlerin etkisinden arındırmak gerekmektedir. Ayrıca olumsuz iklim koşulları ya da böceklerin yol açtığı hastalıklar gibi nedenlerle gövdede yeni halkalar oluşmayabilir. Bir diğer durumda ise halkalar gövdenin sadece bir kesitinde oluşur. Ağaç gövdesindeki eksik ya da hatalı halkaların varlığı, aynı bölgedeki diğer ağaç gövdeleri ile yapılan karşılaştırmalar sonucunda anlaşılabilir. Kronolojinin oluşturulabilmesi için her bir örnekten alınan halka genişlik değerleri tarihlendirilerek sayısal verilere dönüştürülmekte, diğer örneklerden alınan verilerle eşleştirilmekte, bilgisayar yazılımları kullanılarak regresyon analizleriyle istenmeyen etkilerden arındırılmaktadır. Güvenilir istatistiksel analizler yapabilmek için, her alandan 20 ağacın seçilmesi ve hataların indirgenmesi için genel olarak her ağaçtan iki örnek alınması önerilmektedir. Dendrokronoloji, yarı kurak ve kurak alanlar gibi iklim değişikliklerinin sert yaşandığı bölgelerde daha etkin sonuçlar üretmektedir. Bu bölgelerde gelişim halkalarındaki kalınlık farklılıkları belirginleştiğinden daha isabetli tahminler yapılabilmektedir. Buna karşılık, yıl boyu toprak suyunun yeterli olduğu bölgelerde sene halkaları arasında belirgin farklar gözlenememektedir. Mevsim geçişlerinin hissedilmediği tropik bölgelerde ise odunsu bitkilerde yıl halkası, belirginliğini tamamen yitirebilmektedir. Park ve bahçelerde ise, özel bakım yöntemleri kullanıldığından, bu alanlardaki ağaçlar doğal çevre etkilerinin dışında birtakım etkilere maruz kalmaktadırlar. Bu nedenle, tarihlendirme için kullanılan ağaçların özellikle insan etkisinden uzak olan doğal alanlardan seçilmesi gerekmektedir. Tüm ağaç türleri uygun şartlarda yıllık gelişim halkası oluştursa da, dendrokronoloji için genellikle hem ileri yaşlara ulaşabilen, hem de bu amaca uygun, okunabilir yıllık halkalar oluşturan sarıçam, göknar, karaçam, meşe, kayın, sedir ve ardıç türleri tercih edilmektedir. Dünyada ve Türkiye`de Dendrokronoloji Uluslararası Ağaç Halkası Veri Bankası (ITRDB - The International Tree-Ring Data Bank / ABD) dünyadaki en geniş açık kaynaklı ağaç halkası veri kaynağıdır. ITRDB veritabanlarında bugün 6 kıtadan, 4000`in üzerinde alandan alınan örnekler mevcuttur. Veri yoğunluğunun yeterli olduğu bölgelerde kronolojik iklimsel parametreler de oluşturulmuştur. Almanya`da bulunan Hohenheim Dendrokronoloji Laboratuvarı`nda ise 25 yıldır sürdürülen çalışmalarla, Orta Avrupa`nın güneyinden, meşe türleri ve sarıçam odun örneklerinden toplanan verilerle oluşturulan kronoloji ise 11.400 yıllık bir süreci kapsamaktadır.

Türkiye`deki ilk dendrokronoloji çalışması 1973 yılında Cornell Üniversitesi`nden P. I. Kuniholm ve ekibinin çeşitli orman, arkeolojik sit alanları ve tarihi yapılardan aldığı örneklerle başlamıştır. Ege Dendrokronoloji Projesi adı altında yürütülen ve Yunanistan, İtalya gibi diğer Doğu Akdeniz ülkelerini de içine alan bu çalışma 20 yıl sürmüş ve Ege Bölgesi için, günümüzden yaklaşık 9.500 yıl öncesine uzanan bir kesintili kronolojinin oluşturulmasını sağlamıştır. Kuniholm`un çalışmalarının ardından, Prof. Dr. Ünal Akkemik ve birçok yabancı araştırmacı tarafından yapılan ölçümler ile ITRDB`de Türkiye`den birçok farklı alanın dendrokronoloji verileri kayıt altına alınmıştır. Dendrokronoloji verileri kullanılarak Türkiye`de son 900 yılın yağış yoğunlukları çıkarılmış, 1709`un en yağışlı, 1887`nin en kurak yıl olduğu, kurak dönemlerin art arda en çok 3 yıl sürdüğü belirlenmiş, geleceğe yönelik su politikalarında değerlendirmeye alınmıştır. Birçok tarihi binanın yapım yılları belirlenmiş, bazı depremlerde zarar görerek onarıldıkları anlaşılmıştır. Çok uzaklarda, Uzak Doğu`da gerçekleşen büyük çaplı volkanik patlamaların Türkiye`deki ağaçlara etkileri olduğu saptanmıştır. Dendrokronoloji verileri zenginleştikçe ve bizler dendrokronolojiden daha fazla yararlandıkça ağaç halkaları bize çocukluğumuzda atlattıklarından çok daha fazlasını anlatacaktır?

Kaynakça
Bitki Morfolojisi (Prof. Dr. M. Cihat Toker)
Kastamonu Civarındaki Bazı Ahşap Yapıların Dendokronolojik Yöntemler tarihlendirilmesi (Prof. Dr. Ü.Akkemik, Sercay Güzel)
Türkiye ve Bölgesinde Dendroklimatoloji: Dün, Bugün, Yarın (Prof. Dr. Ü.Akkemik, N.Dalfes, Doç.Dr.N.Köse)
Dendrokronolojik çalışmalarda Ağaçların Seçimi ve Yıllık Halka Ölçümleri (Sefa Akbulut, Zafer Cemal Özkan)
Dendrokronolojik Yöntemle Güneybatı Anadolu Bölgesi´nde Geçmişte Yaşanmış İlkbahar Kuraklık Periyotlarının Tespiti (Dr. Nejat Erkan, Prof .Dr.Ramzi Touchn, M. Necati Baş)
Ağaç Halkalarından Eskiyi Okumak (Emel Oybak)
Dendrochronology: What Tree Rings Tell Us About Past and Present (Matthew Mason)
Cornell University Tree Ring Laboratory web sitesi
The International Tree-Ring Data Bank web sitesi

Bu yazı ilk kez 15/05/2016 tarihinde Evrim Ağacı sitesinde yayınlanmıştır. Yazının orijinline https://evrimagaci.org/dendrokronoloji-agac-halkalarinin-bize-anlattiklari-4375 adresinden ulaşabilirsiniz.