Historie české dendrochronologie

Historie dendrochronologie v ČR

Vývoj dendrochronologie v ČR, tak jak probíhal od druhé třetiny dvacátého století, lze rozčlenit do několika časových úseků:

  • léta třicátá až padesátá, období počátků: jsou zjišťovány možnosti, stanoveny pracovní metody a na prvních chronologiích ověřována možnost dendrochronologického datování
  • léta šedesátá a sedmdesátá: doba sestavování chronologií zejména dubu a jedle pro velké územní jednotky
  • léta osmdesátá a následující: velké množství již odatovaného historického a prehistorického materiálu a dokonalejší výpočetní technika umožňuje sestavovat geograficky „jemnější“ standardní chronologie a to i pro borovici a smrk

Léta třicátá až padesátá

V Československu probudily zájem o studium letokruhů výsledky Američanů (Glock, Studhalter a další) na poli dendroklimatologie. Již ve 30. létech se šířkami letokruhů jako zdrojem dat zabývá astronom A. Bečvář. Roku 1937 publikuje práci o vztahu periodicita sluneční aktivity – klima – letokruhy (4). Po válce se přidává klimatolog S. Hanzlík. Ten změřil desítky letokruhových řad živých stromů, povšiml si shody extrémů klimatických a extrémních prvků na letokruhových řadách a ve svých publikovaných sděleních (5, 38, 39) oba navrhovali metodické přístupy dendrochronologie při studiu klimatických změn. Na potřebu využití dendrochronologie při studiu sluneční aktivity a kolísání podnebí upozornil ještě koncem 50. let ještě astronom L. Křivský (48). Tato iniciativa však skončila na nemožnosti získání kapacit pro specializované pracoviště, získaná data se pravděpodobně nezachovala.
Roku 1955 začíná svou existenci první české pracoviště, soustavně se zabývající dendrochronologií, byť ne jako disciplinou datování dřeva. Ve Výzkumném ústavu lesního hospodářství ve Zbraslavi-Strnadech zakládá dendrochronologickou laboratoř Bohuslav Vinš. Cílem však je výlučně servis lesnímu hospodářství. Aktivita tohoto pracoviště patří převážně již dalšímu období.

Léta šedesátá a sedmdesátá

Koncem padesátých let převzal významnou iniciativu již vzpomenutý Berndt Becker ve spolupráci s Veronikou Giertzovou-Siebenlistovou. Postupovali docela stejně jako jeho předchůdce Huber s dubem ve středním Německu, středem jejich zájmu však, díky výsledkům Müllerové-Stollové, byla jedle. Roli živých stromů sehrály právě jí zpracované staré lesní porosty. Ty vyplnily zhruba třísetleté období 1640 – 1940. Z toho materiál z Moravskoslezských Beskyd, získaný na velmi starých, tehdy již dožívajících a dnes již dávno neexistujících jedlích z polesí Morávka, měl časové rozpětí 1701 – 1943. Na letokruhovou řadu živých stromů vcelku bez potíží navázaly letokruhové řady četných původních klasicistních a barokních krovů zejména z jižního Německa a posléze i z dalších částí střední Evropy. Následovalo dřevo ze starších a starších staveb a z archeologicky zkoumaných raně středověkých objektů. Roku 1970, kdy autoři zveřejnili podrobnou zprávu (3) o tvorbě „Mitteleuropäische Tannenchronologie“, dosáhl nejstarší její letokruh letopočtu 820. Historický materiál z Československa zcela chyběl. Politické klima nebylo pro mezinárodní vědeckou spolupráci nejpříznivější. Rychlý rozvoj dendrochronologie v Německu má svou odezvu v Polsku. Práce tam logicky začínají řešením otázky telekonekce vůči již zpracovaným územím v Německu (36).

V Československu jsou 60. léta obdobím aktivity již vzpomenutého B. Vinše a jím založené laboratoře ve VÚLHM ve Zbraslavi-Strnadech. V řadě prací, využívajících letokruhovou analýzu jako základní pracovní metodu, po úvodním metodickém sdělení (98) charakterizuje strukturu a vývoj lesních porostů (99, 101, 111), přírůstové poměry dvou introdukovaných dřevin (127, 128), kvantifikuje přírůstové ztráty lesních porostů způsobené průmyslovými imisemi typu SO2 (102, 103, 104, 106, 108, 109, 113, 114, 119, 123, 124, 125, 126, 131), emisemi továrny na draselná hnojiva (116, 122), přírůstové změny jako odpověď na změnu vodního režimu v lužních lesích (121) a na defoliaci způsobenou mniškou (130). Laboratoř byla postupně vybavována přístroji umožňujícími rychlejší měření a přenos dat (105, 112, 115). Pro dendrochronologii jako datovací disciplinu byly z této doby asi nejvýznamnějším výsledkem laboratoře práce o ekologické a geografické proměnlivosti přírůstu smrku a borovice v českých zemích, založená na rozsáhlém materiálu desítek zkusných ploch a stovek zpracovaných stromů (117, 118). Výsledkem jsou sumární letokruhové řady (vlastně jakési regionální chronologie) smrku pro oblasti: Šumava, Krušné hory, Krkonoše, Jeseníky, Českomoravská vysočina, a borovice pro typicky „borové“ oblasti: Západočeská pahorkatina, Středočeská pahorkatina, Severočeské pískovce, Jihočeská pánev, Polabí, a pro obě dřeviny průměrné letokruhové řady pro celou ČR. Řady jsou bohužel velmi krátké; zahrnují pouze 60-letý časový úsek 1907-1967, takže jako datovací standardy nemají význam. Pro tvorbu budoucích standardních chronologií však práce přinesla řadu důležitých údajů: autor všechny regionální letokruhové řady vzájemně srovnal z hlediska míry jejich vzájemné podobnosti (s pomocí korelačního koeficientu). Tyto údaje byly zhodnoceny později, když pracovní skupina při Botanickém ústavu AVČR začala sestavovat regionální standardy obou dřevin. V následujícím období začala i zbraslavská laboratoř s absolutním datováním historického dřeva.
První práce se „starým dřevem“ začaly roku 1971, jejími činiteli byli Josef Kyncl (Botanický ústav ČSAV, ekologické odd. v Brně), Tomáš Velímský a Jan Klápště (Archeologický ústav ČSAV v Praze). Tehdy bylo postupně asanováno historické jádro města Mostu, aby ustoupilo rozšiřování povrchové těžby hnědého uhlí. Asanaci předcházel celoplošný záchranný archeologický výzkum. Při něm bylo získáno značné množství dřeva z objektů středověkého stáří. Prvotním úkolem paleobotanické laboratoře bylo druhové určování dřev v nálezu. Významná část dřeva však byla zjevně dobře dendrochronologicky zpracovatelná. Pracoviště nemělo ani základní vybavení pro dendrochronologii, proto byla dřeva zakonzervována a postupně na improvizovaném zařízení měřena. Výsledkem byly letokruhové řady, částečně synchronizované, absolutně však neodatované. Později, odatovány, vytvořily nejstarší část standardní chronologie jedle ČR.

Další dendrochronologická aktivita souvisí s nálezy dřeva při archeologickém výzkumu velkomoravského hradiště v Mikulčicích, a to pilotů mostu, odkrytého v r. 1967 při výzkumu starého koryta Moravy. Tyto vzorky, vesměs dubové, zpracoval Vladimír Židek (Archeologický ústav ČSAV v Brně, 131, 132). Výsledkem byly vzájemně synchronizované letokruhové řady, rovněž absolutně neodatované. Odatovány byly později v devadesátých létech J. Dvorskou.

Léta osmdesátá a následující

Počátkem 80. let končí ve střední Evropě období tvorby „velkých“ (tj. geograficky rozsáhlých) standardních chronologií. Ty mají svůj smysl v rozsáhlých geomorfologicky a ekologicky homogenních plošinách severního Německa a Polska (chronologie dubu a borovice); na jih od nich, v terénu geomorfologicky i ekologicky složitějším, ukázala praxe potřebu sestavovat datovací standardy pro menší územní jednotky a to i pro jedli. Zdokonalování středoevropské chronologie jedle končí počátkem 80. let a je nahrazeno postupným sestavováním regionálních chronologií. V případě jedle je tento postup vcelku snadný. Její hojná prezence v historických objektech, zejména krovech, metodický pokrok umožněný rozvojem techniky pořizování a zpracování dat a rostoucí aktivita při datování historického materiálu vede k tvorbě plošně i časově husté sítě dat na ploše jejího přirozeného areálu v Německu, Francii, Švýcarsku, severní Itálii, Polsku a v 90. létech i ve Slovinsku a Česku. Zhruba totéž platí i pro dub, borovici a smrk s tou výhradou, že velmi široká ekologická amplituda borovice má za následek vyšší procento nedatovatelných vzorků a menší frekvence výskytu kterékoliv dřeviny v historickém materiálu tvorbu kvalitních standardů zpomaluje. Zpracovány jsou i dlouhé chronologie vysokohorských dřevin (limba, modřín, smrk: 92). Geograficky jemnější standardy umožňují pomocí dendrochronologie řešit i další problém: otázku provenience dřeva (35). Svébytným oborem se stává dendrochronologie uměleckých děl, zejména desek obrazů nizozemských mistrů (46). Díky zpracování subfosilního materiálu se chronologie dubu rychle prodlužuje do minulosti. Letokruhová řada sestavovaná B. Schmidtem (90) překročila r. 1982 rok 2000 př.Kr., souhrnná zpráva evropských pracovišť z r. 1984 (86) konstatuje již celkovou délku zpracovaného období 7.272 let.

Prvním československým dendrochronologem, který začal absolutně datovat historické dřevo, byl Bohuslav Vinš v jeho již zmíněné laboratoři VÚLHM na Zbraslavi, a to ve spolupráci s J. Mukem, J. Škabradou a V. Vařekou. Počínaje rokem 1988 byly postupně odebrány vzorky z krovu bývalého kostela sv. Anny v Praze na Starém Městě, krovu radnice v Táboře, roubeného domu v Lužici a zemědělské usedlosti čp. 161 v Čisté. Letokruhové řady byly absolutně odatovány srovnáním se středoevropskou chronologií jedle Becker-Siebenlist (94, 95). V soustavném datování dřeva však zbraslavská laboratoř nepokračovala. B. Vinš byl zakladatelem a dlouholetým předsedou dendrochronologické sekce Československé botanické společnosti, která sdružovala zájemce o nejrůznější aplikace letokruhové analýzy (97).

Roku 1985 vzniká dendrochronologické pracoviště v Botanickém ústavu v Průhonicích. Jeho pracovníky jsou Jaroslav Dobrý (do r. 1995), Josef Kyncl (do r. 1999), a později, od r. 1999 i Tomáš Kyncl, Marcela Mácová a Tomáš Tichý. Primární náplní laboratoře byly ekologické aplikace a prvním metodickým záměrem bylo vytvořit laboratoř radiografické denzitometrie dřeva, která by umožnila získávat kromě šířek letokruhů i další data, zejména maximální hustotu dřeva v letokruhu. Metoda byla realizována od roku 1986 (64). Při využití metody radiografické denzitometrie byly zpracovány asi 180- leté letokruhové řady autochthonních horských smrčin Krkonoš odebrané ve výškovém transektu (spolupráce: Constantin Sander a Dieter Eckstein, Univerzita Hamburk) s cílem bližšího poznání a charakterizování změn odpovědi letokruhů na klimatické faktory, způsobených vlivem průmyslových imisí (16, 60, 89). Data z předimisního období zmíněných letokruhových řad byla později využita ke studii o rekonstrukci klimatu (9; vedení resp. spolupráce: Rudolf Brázdil, Pavla Štěpánková, PF MU v Brně). S využitím téže metody byl studován projev napadení dřeva houbou kořenovníkem vrstevnatým (Heterobasidion annosum) v denzitní struktuře letokruhů smrku (40) a odraz interakce smrk – václavka (Armillaria mellea) v řadách šířek letokruhů (41), v obou případech za vedení resp. spolupráce: Jiří Hřib (Botanický ústav ČSAV) a Alois Černý (Lesnická fakulta VŠZ). S využitím radiografické denzitometrie dřeva byly charakterizovány zvláštnosti denzitního profilu letokruhů u čel. Cupressaceae (18), vliv klimatu na tvar denzitogramu letokruhů borovice lesní a borovice černé na xerotermním stanovišti (56, spolupráce: Hana Blíziková, PF KU), byl charakterizován klimatický signál v letokruhových řadách reliktních borů na hadcích střední Moravy (57; spolupráce: Margarita M. Chernavskaya, Geografický ústav RAN v Moskvě) a byla zpracována studie o reakci denzitní struktury letokruhu r.1912 u stromů z horní hranice lesa na mimořádné meteorologické podmínky roku téhož roku, související s erupcí sopky Katmai na Aljašce; využit byl materiál ze střední Evropy a z Balkánu (65; spolupráce: Jan Munzar, Geografický ústav ČSAV). Mimo běžné metody dendrochronologie byla realizována studie o obsahu kovů v letokruzích smrku z imisemi silně poškozené oblasti v Jizerských horách (63; spolupráce: Jaroslav Jambor, PF UJEP v Brně). Metodou analýzy šířek letokruhů byl řešen problém korunové kompetice borovice lesní a vejmutovky v oblasti Labských pískovců, narušené šířením vejmutovky do původních reliktních borů (83). Možnost využití techniky radiografické denzitometrie v průhonické laboratoři dřeva vedla k dlouhodobé spolupráci této laboratoře s dendrochronologickou laboratoří University of British Columbia ve Vancouveru, Kanada (1993-1998). V první fázi byla byla zjišťována přítomnost klimatického signálu v letokruhových řadách velmi starých jedinců jedle líbezné, zeravu obrovského a cypřišku nutkajského (Abies amabilis, Thuja plicata, Chamaecyparis nootkatensis) v autochthonních porostech pralesního charakteru vysokohorského stupně North Shore Mountains v přímořském hřebeni Skalistých hor Britské Kolumbie s extrémně oceánským klimatem, a to s kladným výsledkem zejména v případě jedle (20, 21). V další fázi byla na základě letokruhů jedle provedena rekonstrukce klimatu (teploty duben až září) pro období 1770-1990 (17; spolupráce: K. Klinka, B.A. Blackwell). Kromě toho byla vypracována metodika určování roku odumření větví v korunách starých jedinců zeravu (13; L.D. Daniels, M.C. Feller).

Od roku 1993 měla průhonická laboratoř k dispozici též systém na automatické měření letokruhů, a to měřící stůl s elektrooptickým zdrojem signálu, od roku 1998 měřící stůl Kutschenreiter s magnetickým zdrojem signálu. Zpracování dat zajišťoval do r. 1994 program Catras (2), v období 1994-2000 systém Arstan a Cofecha (37), poté systém PAST. To umožnilo soustavnou práci při datování historického a archeologického dřeva a při sestavování standardních chronologií. Z pracovníků laboratoře se této činnosti věnovali Josef Kyncl a po nástupu r.1999 Tomáš Kyncl. Jako datovací standard zpočátku sloužila již vzpomenutá Středoevropská chronologie jedle (3). Ukázalo se, že je velmi dobře použitelná zejména v Čechách, ale u kvalitnějších vzorků v celé ČR. Práce započala odatováním již dříve odebraného a změřeného materiálu z Mostu. Tak byla získána až 25-násobně proložená sumární řada jedle 1131-1364 (50, 67). Následoval materiál z řady historických objektů, zahrnující i další dřeviny, zpracovávaný vždy ve spolupráci s odborníky oboru památkové péče, některé z nich byly předmětem sdělení v odborném tisku (1, 6, 49, 54, 55, 69, 70, 75, 80, 81, 85, 132, 135) vedle sdělení metodického charakteru (7, 52, 66, 87, 93). Nejhustší sítě zpracovaného historického materiálu bylo dosaženo na Českokrumlovsku a v Telči a jeho širším okolí. Dendrochronologie těchto oblastí byla předmětem samostatných sdělení (8, 73, 76, 77). R. 1997 již byl vytvořen základ standardní chronologie jedle České republiky 1131-1997, nejbohatěji proložený v gotickém a barokním období. Jeho nejmladší část tvořily chronologie živých stromů 1825-1997, z nichž ty nejstarší pocházely z Národního parku Podyjí. Rostoucí hustota zpracovaných vzorků na území ČR umožnila postupně sestavovat i regionální chronologie jedle, smrku a borovice pro menší územní celky. Z nich regionální chronologie jedle sušší a teplejší oblasti jižní Moravy se později stala objektem dendroklimatologického výzkumu, a to rekonstrukce srážek za posledních 700 let. Srovnání chronologie jedle Morava s jinými regionálními chronologiemi jedle ve střední Evropě ukázalo, že nejvyšší telekonekci vykazuje vůči chronologii jedle pro Slovinsko (138). Přesný výčet zpracovaných objektů a výsledky datování jejich dřevěných konstrukcí jsou v rámci 1- nebo 2-letých období pravidelně publikovány ve zvláštní příloze časopisu Zprávy památkové péče (53, 61, 62, 71), kromě dalších souhrnných zpráv o činnosti laboratoře (68, 72, 78) a aktualit různého druhu (51, 52, 66, 93). Ke konci roku 2000 byl stav standardních chronologií ČR a menších regionů v ČR následující (uvádím vždy letopočet nejstaršího letokruhu souvislé řady, končící ve 20., výjimečně v 19. stol.): jedle-ČR 1130, jedle-Čechy 1131, jedle-Sev.Čechy 1491, jedle-Českokrumlovsko 1284, jedle-Telečsko 1346, jedle-Morava 1130, jedle-SZ Morava 1672, jedle-Haná 1428, jedle-Brněnsko 1543, smrk-ČR 1279, smrk-Čechy 1279, smrk-Záp. Čechy 1537, smrk-Telečsko 1409, smrk-Morava 1333, smrk-Svitavsko 1507, borovice-ČR 1183, borovice-Čechy 1183, borovice-Praha 1183, borovice-Boleslavsko 1641, borovice-Morava 1464, dub-ČR 975. Na tvorbě těchto standardů se významně podílel i materiál, získaný činností soukromé dendrochronologické laboratoře Josef Kyncl v Brně (viz níže), a to přibližně 60 %.

Kromě historického a archeologického materiálu dřeva se průhonická laboratoř podílela na dendrochronologickém zpracování několika subfosilních kmenů dubu z fluvigenních sedimentů Labe (59, 82), spolupráce: E. Růžičková a A. Zeman (Geologický ústav ČSAV), H.H. Leuschner (Univerzita Göttingen). Při tom byl zjištěn a charakterizován i remanentní magnetizmus těchto kmenů, způsobený ukládáním sloučenin železa během fosilizace (88).

Velmi významné pracoviště, dendrochronologická laboratoř při Archeologickém ústavu AV ČR v Brně, lokalizovaná v Mikulčicích, vzniklo koncem roku 1996 (22, 30). Jejími zakladateli byli Jitka Dvorská a Lumír Poláček, spolupracovníky resp. konzultanty Karl-Uwe Heußner (Deutsches Archäol. Inst. Berlin) a Thorsten Westphal (Univerzita Frankfurt n.M.). Primárním úkolem laboratoře bylo zpracovat dendrochronologicky soubory dřev, téměř výhradně dubových, postupně získávaných při archeologických výzkumech velkomoravských kulturních horizontů v minulosti i současnosti a sestavit dlouhou chronologii dubu, zasahující do zmíněného období. Významnou část již dříve získaného materiálu tvořily tvořila dubová dřeva získaná archeologickým výzkumem opevněného sídelního komplexu v Mikulčicích-Valech v letech 1954 až 1992: dřevěné palisády, pilotů ze tří mostů, dřevěných komorových konstrukcí a dřevěných předmětů z říčních ramen včetně tří člunů (31). Jejich zpracováním a relatívní synchronizací byla získána plovoucí chronologie o délce 227 letokruhů. Ta byla podrobena pokusu o absolutní dataci porovnáním s jihoněmeckým standardem dubu. Díky velké délce datované řady byl pokus úspěšný s velmi vysokou spolehlivostí; celý úsek byl odatován do intervalu let 645-872. Na tento úsek postupně navázaly letokruhové řady archeologického materiálu z Přerova-Horního náměstí, velmi dlouhých (až 366 let) letokruhových řad z roštu břeclavského hradu a vzorků z Přibic. Výsledkem byla chronologie o rozsahu 645-1412 (28). Chronologie byla poté obohacena o archeologický materiál z Pražského hradu datovaný 738-958 (27; spolupráce: Ivana Boháčová). V letech 1998-2000 pracoviště nashromáždilo a částečně zpracovalo materiál z téměř 100 dalších historických nebo archeologicky zkoumaných objektů (23, 25, 26, 29, 34, 133, 134). V roce 2000 byl dubový standard pro Českou republiku přes živé stromy protažen až do současnosti. Ke konci roku 2000 již zahrnoval časový interval let 538-2000 po Kr., to zn. 1463 roků. (26, 33). V Evropě se tak zařadil hned za jihoněmecký a jihopolský dubový standard.

Na aktivity mikulčické laboratoře bezprostředně navázala dendrochronologická laboratoř na lesnické fakultě MZLU v Brně, založená v r. 2000 rovněž Jitkou Dvorskou a později vedená Michalem Rybníčkem. Cílem pracoviště je pokračování v konstrukci dubového standardu ČR a datace zejména archeologického materiálu dřeva. Pracoviště však bylo v oblasti datací ojediněle aktivní i v minulosti: Hanuš Vavrčík zpracoval v r. 1996 starou selskou usedlost čp. 171 v Čisté, okr. Svitavy (96).

Nezávisle na vyjmenovaných pracovištích realizovali Ch. Dittmar a W. Zech (Univ. Bayreuth), P. Moravčík (Ústav pro výzkum lesních ekosystémů v Jílovém u Prahy) a V. Podrázský (Lesnická fakulta ZU, Kostelec n.Č.l.) dendroekologickou studii zaměřenou na zdravotní stav buku v Krušných horách v kontextu s jeho reakcí na klimatické podmínky v závislosti na vlivu imisí SO2 (14, 15).