Untersuchung des Potentials von „Blue Intensity“ an Eichen (quercus spp.)
Manuel Broich, Ryszard J. Kaczka, Nicole Lockhoff, Thomas Frank
Die Dendrochronologie ermöglicht neben der Datierung hölzerner archäologischer Artefakte auch Einblicke in Umweltbedingungen vergangener Zeiten. Zur Verbreiterung der methodischen Kompetenzen des Kölner Labors für Dendroarchäologie hießen wir Ryszard J. Kaczka, Karls Universität Prag, für einen Forschungsaufenthalt von August bis September 2022 willkommen. Während dieser zwei Monate evaluierten wir das Potential der als „Blue Intensity“ (BI) bezeichneten Methode bei Eichen (quercus spp.).
BI ist ein einfaches Maß für Holzdichte, welches aus digitalen Bildern von Holzoberflächen gewonnen werden kann. Gemessen wird die Menge des reflektierten blauen Lichtes, welches vom Lignin-Gehalt und/oder der Zellwand-Dicke des Holzgewebe abhängig ist. Im Falle von Nadelhölzern sind BI-Messungen des Spätholzes vergleichbar mit der „maximalen Spätholzdicht“ (MXD) aus densitometrischen Röntgenmessungen. Im Gegensatz zur röntgenbasierten Methode ist „Blue Intesity“ jedoch billiger und schneller, sowohl in Hinblick auf die benötigte Hardware als auch die Arbeitszeit.
Laubhölzer, wie Eichen, unterscheiden sich holzanatomisch deutlich von Nadelhölzern (Abb. 1). Aus diesem Grund kann BI erst nach methodischen Anpassungen angewandt werden. Darüber hinaus arbeitet das Kölner Labor für Dendroarchäologie hauptsächlich mit archäologischen und subfossilen Eichen, die sich durch ihre bräunliche bis schwarze Verfärbung auszeichnen. Diese Farbveränderungen, welche durch die Lagerung der Hölzer im Sediment und den Kontakt zu Wasser entstehen, beeinflussen die BI-Messungen.
Um diese Unterschiede von (subfossilen) Eichen anzugehen, haben wir zunächst mehrere messbare holzanatomische Eigenschaften definiert: z. B. Jahrringbreite, Spätholzbreite, Lumen der Frühholzgefäße oder Spätholzfasern (Abb. 2). Darüber hinaus testen wir verschiedene chemische Probenbehandlungen, mit dem Ziel farbbeeinflussende biochemische (z. B. Gerbstoffe) und anaorganische (hauptsächlich verschiedene Eisen- und Manganoxide) Verunreinigung aus dem Holz zu entfernen.
Um herauszuarbeiten welches chemische Verfahren das beste BI-Signal liefert, haben wir Proben rezenter Bäume von mehreren Standorten sowie subfossiler Eichen aus Fischbeck (5. Jahrtausend v. Chr.), Niedersachsen, mit bis zu drei Teilproben pro Baum untersucht. Diese Teilproben wurden dann mit verschiedenen Chemikalien behandelt, getrocknet, geschliffen und hochauflösend auf einem farbkalibrierten Scanner gescannt (Abb. 3) und mit BI-Messungen analysiert.
Innerhalb der zwei Monate konnten wir viele Erfahrungen und Einblicke in das Potential von BI-Messungen an Eichen sammeln Die ersten vorläufigen Ergebnisse sind vielversprechend und zeigen, dass Eichen für BI geeignet erscheinen. Aus diesem Grund werden wir zukünftig unsere Zusammenarbeit mit Ryszard J. Kaczka intensivieren.
Abschließend bedanken wir uns bei Burkhard Neuwirth, Andreas Rzepecki und Erhard Pressler für die zur Verfügungstellung rezenter Eichenproben sowie ihren wertvollen methodischen Input. Alan Crivellaro sind wir für seine Hilfe beim Verständnis der holzanatomischen Eigenschaften von Eichen dankbar. Darüber hinaus sind wir Jochen Scheld und Michael Staubwasser, Institut für Geologie und Mineralogie der UzK, sehr dankbar für die Möglichkeit, ihre Laboreinrichtungen zu nutzen.