年輪年代学
年輪年代学では、標準年輪曲線を作成する過程が最も重要である。原則的には、樹木の年輪は生育地域の環境変動を反映し、また種が異なれば変動パターンも異なる。同種であっても樹齢や環境によって個体差が生じる。このため、正確な標準年輪曲線を作成するには、目的とする地域に生育する(した)同種の木について、複数の資料が必要となる。
標準年輪曲線を作成する際には、はじめに同地域に生息する同種の木について、輪切りにした試料をたくさん用意する。それぞれの試料について年輪の幅を測定する。試料によっては虫害や腐朽によって年輪が損害を受けている。また、同一試料内でも枝張りや根張り、あて材などの異常成長部位がある。そのため、こうした部位を避けて年輪を測る。例えば、年輪幅では通常0.01mm程度の精度で測定する。
年輪の幅は、一般的に、若い木では広く、老齢の木では狭くなる。木は外側に木質を形成して成長していくので、若いうちに形成される内側の年輪は幅が広く、外側にいくにつれ狭くなる。樹齢による年輪幅の変化は種に共通であるので、標準化とよばれる数値処理により樹齢による傾向を除去する。この操作によって、気候など広い地域に共通に見られる環境変動のみを反映した年輪の広狭パターンが得られる。いくつかの異なる木について同様のパターンを作成し、平均化することで、個体差を相殺した地域・種に共通の年輪パターン、すなわち標準年輪曲線が得られる。
年輪年代学の最も優れた点は、樹木の年代を年単位で正確に決定できることである。年輪年代法とともに代表的な年代決定法である放射性炭素年代測定で求められる年代は必然的に数十年から数百年の統計的な誤差が含まれるが、年輪年代法を併用することによって、より正確な年代の決定が可能となる。また近年は、年代がわかっている樹木年輪を用いて、大気中の放射性炭素(C)濃度を測定し、標準的なC濃度変動が作成されている。このデータは、放射性炭素年代の暦年代への校正に用いられている。
年輪年代学の手法で決定される年代はあくまで樹木自体の年代であり、必ずしも、建築物や木造品が製作されたり使用された年代(歴史年代)を決定するものではない。枯死して時間が経過してから使用されたもの・別の用途から再利用されたものでは時代が古く、また補修のために追加されたもの・表面を削ったものは、考古学的な推定とは異なる場合があることに注意が必要である。これは年輪だけではなく他の自然科学的年代測定に共通の問題である。
標準年輪曲線は過去の気候変動を反映しているため、これを分析して過去の気候を知ることができる(年輪気候学)。
年輪と類似した模様は氷床コアや湖沼堆積物の年層(バーブ)にも見られる。湖沼堆積物の量や種類は湖面の凍結した年と凍結しなかった年で変動し、この変化を年輪年代学と同様の方法で分析し、年代決定に使うことができる。