酸素同位体比年輪年代法
したがって相対湿度とグルコースの酸素同位体比には負の相関関係が生じる。こうして作られたグルコースは師管を通って樹皮近くの形成層に運ばれ、直線状に繋がったセルロース分子が合成される。
以上のように、降水(水蒸気)の酸素同位体比および葉内の酸素同位体比は、いずれも降水量と負の相関関係にあり、結果として過去の降水量の情報が酸素同位体比として年輪セルロースに蓄積されていく。このような原理は何十年も前から分かっており、炭素同位体比による研究が先行していたが、酸素同位体比はセルロースが合成される過程で幹中の水分とグルコースの間で酸素原子の交換が起きることから、セルロースの酸素同位体比から気候変動がどこまで正確に復元できるか分かっていなかった。この酸素原子の交換率は2010年代の研究により安定していることが明らかになり、古気候の復元に利用可能であることが確認された。
例えば、東アジアにおける梅雨前線の停滞を原因とした中国北部の旱魃と日本列島南部における長雨の連動が復元され、過去のアジアモンスーンの活動が推測できるようになっている。
さらに従来の年輪年代法では1年単位での気候分析が限界であったが、酸素同位体比年輪年代法では年輪をより細かく分割することで1年未満の単位で気候変動を測定できることが分かってきた。一例として、天明の飢饉・天保の飢饉は天候不順による冷害が主原因であることが分かっているが、21日単位で乾湿変動を解析することで5月下旬から6月中旬の湿度が高いことが判明し、梅雨入りが早い気候が複数年連続していたことが明らかになっている。
一方でデメリットもある。従前の年輪年代法は、年輪の写真撮影やマイクロフォーカスX線CTなどの非破壊調査で年輪幅のデータを取得することが可能であったが、酸素同位体比年輪年代法では最低でも直径5mmから10mm程度の木片サンプルが必要となるため、文化財などに応用する際のハードルが極めて高い。また炭化材には使用できない事や、従来法に比べると期間・費用が掛かる点もデメリットといえる。