Datação Dendrocronológica e Proveniência de Instrumentos de Cordas

Resumo

A análise dendrocronológica de um instrumento de cordas requer inspecionar a placa superior, medir as larguras dos anéis das árvores, estabelecer a cronologia do instrumento e datar a determinação da data final - o ano da formação do anel de árvore mais recente.

Resumo

A dendrocronologia, a ciência de datar anéis de árvores na madeira, define em que ano civil um determinado anel de árvore foi formado. O método pode ser usado para determinar a idade e a autenticação de instrumentos musicais de madeira. Apresentamos um protocolo descrevendo como realizar uma análise dendrocronológica em instrumentos de cordas e como interpretar a datação. O protocolo descreve as etapas básicas na análise de placas superiores, que geralmente são feitas de abeto da Noruega (Picea abies) ou, mais raramente, abeto de prata (Abies alba). Primeiro, a placa superior é cuidadosamente inspecionada e, em seguida, as larguras dos anéis das árvores são medidas diretamente no instrumento usando imagens de alta resolução. Após o preenchimento das medições, é criada uma sequência de anéis arbóreos do instrumento e, na etapa seguinte, é realizada a datação com uma série de cronologias de referência das espécies arbóreas de diferentes áreas geográficas e instrumentos. Os especialistas que datam os instrumentos também investem na criação de cronologias de referência. O relatório dendrocronológico fornece a datação de um instrumento como um ano civil (data de término), indicando o ano em que o último (mais recente) anel de árvore na placa superior foi formado quando a árvore ainda estava viva. A data de término representa o terminus post quem, o ano após o qual o instrumento foi feito ou antes do qual não poderia ter sido feito. Para estimar o ano de fabricação, deve-se considerar o tempo necessário para a secagem e armazenamento da madeira e o número de anéis de árvores removidos durante o processamento da madeira. Este protocolo destina-se a ajudar aqueles que encomendam tal análise a entender melhor como a análise é realizada e como interpretar os relatórios dendrocronológicos em termos de idade, origem, fabricante e autenticidade do instrumento.

Introdução

O objetivo deste trabalho é apresentar um protocolo para a análise dendrocronológica de anéis de árvores na placa superior de um instrumento musical de cordas de madeira. A dendrocronologia é usada como um método para determinar a idade da madeira do instrumento, determinando o ano em que o anel de árvore mais jovem na placa foi formado e após o qual o instrumento foi feito (ou antes do qual o instrumento não poderia ter sido feito).

Datar um instrumento musical (como um violino) é um passo importante em sua autenticação 1,2,3,4,5,6. É um processo complexo que envolve o ano em que o instrumento foi feito, bem como a escola de fabricação ou área geográfica do fabricante ou instrumento. Para fazer isso, a dendrocronologia é frequentemente combinada com outras técnicas, que incluem o estudo da etiqueta no instrumento (que muitas vezes não é confiável) e a inspeção do instrumento e suas partes, como os contornos, rolagem, figura de madeira e envelhecimento, verniz, f-holes e arrombamento (Figura 1). A autenticação só pode ser feita por especialistas ^5,6,7.

Figura 1: A parte superior do violino e suas partes. A madeira da placa superior (também chamada de placa frontal, barriga ou mesa de som) feita de abeto da Noruega (Picea abies) pode ser datada por dendrocronologia. As características e dimensões de outras partes, como o pergaminho, os orifícios e o arrombamento, são estudadas por organologistas e ajudam a autenticar o instrumento. Escala = 20 cm. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Dendrocronologia é a ciência de datar anéis de árvores na madeira, também chamados de anéis anuais, anéis de crescimento ou camadas de crescimento, que são formados todos os anos nas árvores de zonas temperadas. A dendrocronologia esclarece em que ano civil um determinado anel de árvore foi formado. Ao datar o anel de árvore mais externo e mais recentemente formado logo abaixo da casca, o último ano de vida de uma árvore antes de ser cortada pode ser determinado.

A dendrocronologia baseia-se no princípio de que as variações anuais na largura dos anéis das árvores (e outras características) são amplamente influenciadas pelo ambiente, especialmente pelo clima, em que as árvores crescem. Quando as condições são semelhantes em uma área, as árvores da mesma espécie mostram variações semelhantes de anéis de árvores de ano para ano⁸. Isso significa que a série de anéis de árvores (ou seja, a sequência temporal de larguras de anéis de árvores ao longo do tempo) é semelhante para árvores da mesma espécie na mesma área.

A datação de instrumentos de madeira segue os princípios utilizados para datar objetos históricos. Na maioria dos casos, baseia-se na medição da largura do anel da árvore, na criação de séries de anéis de árvores do mesmo objeto, na datação cruzada (para determinar sua posição correspondente) e na média deles em uma cronologia flutuante de um objeto mostrando a série de anéis de árvores em tempo relativo ^3,4,6.

A datação absoluta (que determina o ano civil de formação dos anéis arbóreos) é realizada por meio do cruzamento com uma ou mais cronologias de referência estabelecidas para uma determinada espécie arbórea e área geográfica ^4,6. As cronologias de referência devem basear-se nas larguras dos anéis das árvores de um número suficiente de árvores (replicação) e devem ser suficientemente longas para cobrir o período de interesse.

A dendrocronologia é regularmente aplicada para determinar a idade de instrumentos de cordas como violinos, violas e violoncelos 1,9,10,11,12,13. Para instrumentos de cordas, a madeira das placas superiores (também a placa frontal, barriga ou mesa de som) pode ser datada. Geralmente são feitos de abeto da Noruega (Picea abies) ou abeto de prata (Abies alba)^4,6,13. As medições devem ser feitas de forma não invasiva diretamente no instrumento ou por meio de imagens. As medições são geralmente feitas em diferentes locais na placa superior para estabelecer uma sequência para o instrumento que pode ser datada com cronologias de referência.

A datação é o passo mais crítico porque uma cronologia de referência deve estar disponível para a espécie, área geográfica e período de tempo do instrumento que está sendo estudado. Muitas cronologias estão disponíveis no International Tree Ring Data Bank (ITRDB)¹⁴, mas apenas algumas são de abeto da Noruega ou abeto de prata da região cobrindo o período de interesse⁶; portanto, os laboratórios de dendrocronologia se esforçam muito para construir cronologias de referência. A probabilidade de datação aumenta se uma rede de cronologias estiver disponível, incluindo aquelas de locais florestais exatamente definidos, instrumentos datados e coleções de instrumentos de vários fabricantes, como as famílias Stradivari, Guarneri e Amati da Itália ^5,6,15,16, Jacob Stainer da Áustria, bem como Joachim Tielke e membros da família Hoffmann da Alemanha ^{17, 18,19}. Os instrumentos históricos finos feitos pelos fabricantes no século 16 ao século 18 são mais valorizados por músicos e colecionadores, embora a importância de muitos fabricantes menos conhecidos também esteja crescendo 3,4,6,12.

A dendrocronologia fornece a data de término, que deve ser considerada o terminus post quem – o ano após o qual o instrumento foi feito. A dendrocronologia também é usada para a dendroproveniência, o que ajuda a determinar a origem geográfica da madeira e a atribuir instrumentos a fabricantes específicos de violino ou escolas de fabricação de violino ^3,4,6.

A data final dendrocronológica quase nunca coincide exatamente com o ano em que o instrumento foi feito, e este último deve, portanto, ser estimado, o que requer muita informação de apoio e cooperação entre especialistas de diferentes áreas.

Protocolo

1. Inspeção e descrição de um instrumento musical de cordas - violino

NOTA: Os violinos são os instrumentos de cordas mais frequentemente investigados. Portanto, descrevemos o procedimento em um violino.

1. Examine o instrumento e todas as suas partes. Tire fotos detalhadas da frente (superior), de trás, do lado, da rolagem e do rótulo, juntamente com a escala de medição do relatório final e do arquivo (Figura 1).
2. Examine a placa superior do instrumento para determinar como ele é construído. Se possível, remova as cordas do instrumento para facilitar a análise.
3. Verifique se a placa superior é feita de uma, duas ou mais partes e como elas são unidas. Aqui, o procedimento é descrito para uma placa superior feita de duas partes, que é o caso mais comum.
4. Na placa radial da placa superior (Figura 2A,C), examine a estrutura e a orientação dos anéis das árvores. Eles são vistos como bandas de camadas de crescimento anual, consistindo de madeira precoce de cor clara e madeira tardia mais escura e delimitadas pelos limites do anel da árvore (Figura 2D).
5. Com base na localização e transição da madeira precoce para a madeira tardia, determine qual lado é a casca e qual lado é a medula (Figura 2C,G). Na maioria dos casos, os anéis de árvores formados mais recentemente estão localizados na junta no centro da placa superior (quando consiste em duas partes; Figura 2C,D,F). Estes são os anéis que estavam mais próximos da casca quando a árvore ainda estava crescendo (Figura 2D,G).
   NOTA: Como precisamos olhar para a estrutura radial, os anéis das árvores aparecem como bandas e não anéis. No entanto, os termos anéis de árvore e largura de anel de árvore (TRW) são usados neste protocolo.

2. Seleção dos locais para medições no instrumento musical

1. Inspecione as partes mais largas em cada peça da placa superior.
2. Verifique se há danos, reparos, retoques ou sujeira, e onde o verniz é transparente o suficiente para ver os anéis das árvores. Se o instrumento estiver aberto (no caso de reparos em curso ou durante a restauração), meça os anéis da árvore na parte inferior da placa superior, onde nenhum verniz é aplicado.
3. Selecione a área com o maior número de anéis de árvores e verifique se os limites entre os anéis podem ser reconhecidos (Figura 2C,D). As medições só podem estar corretas se a estrutura de madeira for claramente visível.
4. Tente ver claramente os anéis das árvores que estavam perto da casca enquanto a árvore crescia para uma identificação precisa da data final (Figura 2D). Use uma lente de aumento ou microscópio estéreo para as observações.
5. Marque a linha de medição na direção da casca para a medula. Equipá-lo com uma escala de medição (Figura 2C). Coloque a balança (por exemplo, uma fita métrica de papel comercialmente disponível) na placa para essa finalidade.

3. Captura de imagens digitais

1. Capture imagens para medir a largura do anel da árvore com um sistema de análise de imagens. Coloque o lado superior da placa do violino no scanner e digitalize as peças selecionadas para a medição do anel da árvore (Figura 2B). Selecione uma resolução de 1.200 dpi ou superior. Use um scanner que permita uma alta profundidade de campo.
   NOTA: A digitalização não é a única maneira de capturar imagens. Uma câmera ou outro equipamento também pode ser usado. Se várias imagens tiverem que ser capturadas, elas devem ser costuradas corretamente. Também é possível medir a largura do anel da árvore diretamente no violino com o auxílio de um microscópio e um dispositivo de medição especial (por exemplo, uma mesa de medição). Isso é especialmente útil em casos de baixa visibilidade da estrutura e se a observação sob uma lente de microscópio estéreo for necessária. Neste caso, as imagens são valiosas para um maior controle das medições e para o arquivo.
2. Para editar as imagens, use um programa de edição de gráficos para verificar a qualidade da imagem e ajustar a cor, o brilho e o contraste para ver melhor os anéis de crescimento anual e os limites entre eles. Esta etapa é útil ao medir anéis de árvores com um sistema de análise de imagens.
3. Para armazenar as imagens, salve-as em um formato adequado (.tiff, .jpg).

4. Medição da largura do anel da árvore

1. Iniciar um sistema de análise de imagens, de preferência um projetado para a detecção automática e manual de anéis de árvores e a medição de TRW.
2. Abra a imagem e verifique ou defina a calibração manualmente medindo a distância de um comprimento conhecido na escala de medição que faz parte da imagem (Figura 2C,D).
3. Inicie a medição clicando nos limites dos anéis da árvore para que a distância entre eles, representando o TRW, seja registrada (Figura 2D). Observe se o primeiro anel de árvore medido está mais próximo da casca ou mais próximo da medula. Para violinos, clique nos limites do anel da árvore manualmente, porque a detecção automática de TRW geralmente não é possível ou requer muitas correções.
4. Meça todos os TRWs ao longo da linha de medição. Salve os dados como a série de anéis de árvore (Figura 2E), com cada TRW registrado para um ano relativo específico. Salve os dados em um dos formatos de dados amplamente utilizados. Execute mais de uma medição na mesma placa para verificação posterior.
   NOTA: Existem também outras opções (não descritas aqui) para as medições TRW. Opção 1: Use um sistema geral de análise de imagens, abra e calibre a imagem, meça o TRW e anote as medições. Opção 2: Usando uma lente de ampliação de 10x com uma escala métrica integrada, meça o TRW diretamente no violino e registre as medidas. Opção 3: Utilizar uma configuração clássica de equipamento dendrocronológico composto por uma mesa de medição móvel, um microscópio estéreo e um programa especial para registrar a medida ^4,15. Coloque o violino sobre a mesa e observe-o sob um microscópio estéreo. Inicie o programa para medição de anéis de árvores e meça o TRW clicando nos limites dos anéis de árvores.

5. Processamento de dados, datação cruzada e construção da cronologia do instrumento

NOTA: Para o cross-dating, é necessário um programa especializado e cronologias de referência adequadas.

1. Para processamento de dados, abra o arquivo de dados. Descrevemos aqui como usar a série TRW bruta (ou seja, TRWs (em mm) contra anos; Figura 2E).
   Observação : também é possível trabalhar com dados indexados.
2. Para datação cruzada de uma série de anéis de árvore do mesmo instrumento, abra a série de anéis de árvore para ser datada cruzada e outra série de anéis de árvore do mesmo instrumento para servir de referência e execute a datação cruzada, que os move para a posição síncrona (datada cruzada).
3. Verifique os padrões de anéis de árvores e os parâmetros de datação cruzada. Se a medição estiver correta, os padrões dos anéis das árvores, especialmente os da mesma placa, são muito semelhantes (Figura 2E) e os parâmetros de datação cruzada são altos.
   1. Verifique os seguintes parâmetros principais de datação cruzada utilizados em estudos de violinos: o coeficiente de concordância Gleichläufigkeit (Glk%), o valor t de Baillie e Pilcher (TVBP) e o valor t de Hollstein (TVH)^20,21,22.
   2. Considere os parâmetros estatisticamente significativos se Glk ≥65%, TVBP ≥4,0, TVH ≥4,0. No caso de instrumentos musicais de datação, mantenha os critérios mais rigorosos e os valores dos parâmetros mais altos (por exemplo, TVBP ≥7.0).
   3. Considere a sobreposição (OVL), que indica o período de sobreposição de duas séries de anéis de árvores, em anos também.
4. Quando as duas séries de anéis de árvore estiverem na mesma escala de tempo relativa, salve a posição da série. Repita esta etapa até que todas as séries de anéis de árvore de cada placa e instrumento estejam cruzadas.
   NOTA: A datação cruzada baseia-se na comparação de (duas) séries de anéis de árvores, calculando os parâmetros de similaridade estatística e a comparação gráfica (correspondência) dos gráficos. Uma boa concordância entre a série de anéis de árvores (do mesmo instrumento) confirma a correção da medida, que fica comprometida se os anéis das árvores forem muito estreitos ou indistintos ou se estiverem faltando (ou seja, não se formaram em uma árvore).
5. Para criar a cronologia do violino, quando todas as séries TRW da mesma placa e instrumento estiverem cruzadas, olhe para seus gráficos. Em seguida, selecione aqueles que não apresentam erros de medição e faça a média deles para formar uma cronologia do instrumento. Nesta fase, a cronologia ainda não está datada.
   1. Para este efeito, produza pelo menos duas medições de cada parte da placa superior. Se a concordância entre as séries dentro do instrumento for estatisticamente significativa, faça a média de todas as séries de anéis de árvore em uma cronologia do instrumento.

6. Datação do instrumento

1. Cruze a cronologia do violino com as cronologias de referência. Use várias cronologias de referência nesta etapa. Realize a datação cruzada, verifique os parâmetros do acordo e avalie visualmente a posição de datação proposta.
   1. Para uma datação bem-sucedida, certifique-se de que a mesma data de término seja confirmada por várias cronologias com parâmetros estatisticamente significativos, bem como pela comparação óptica das sequências. Use técnicas adicionais, como a formação de cronologias médias a partir de curvas correspondentes ou a segmentação de séries mais longas para confirmação adicional da datação.
      NOTA: Este é um passo muito crítico porque é preciso cronologias de referência adequadas para o namoro. Alguns dados de referência estão disponíveis no ITRDB¹⁴.
2. Relatar a data de término, que é o resultado final da análise dendrocronológica²³. Estimar o número de anos, que deve ser adicionado à data final para propor a data potencial de fabricação do instrumento. Para este fim, use as informações no rótulo (se original) e outras fontes sobre a idade potencial, área geográfica, fabricante e características organológicas do instrumento avaliadas por outros especialistas.
3. Tente confirmar as suposições sobre a idade, o fabricante e a área de origem, pois isso ajuda a decidir se o violino é autêntico ou não.
   NOTA: A data de término não indica o ano em que o violino foi feito, e isso deve ser estimado.
4. Escreva um relatório que inclua a data de término dendrocronológica e informações suficientes sobre a investigação apoiadas por informações que possam ajudar na interpretação da datação.
   NOTA: As etapas mais importantes do protocolo são ilustradas na Figura 2.

Figura 2: Representação detalhada dos passos do protocolo. (A) Um violino com a placa superior feita de duas placas de ressonância (graves e agudos); (B) varredura da placa superior; (C) peça selecionada para a medição da largura do anel da árvore (TRW) (precisão de 0,01 mm) e direção de medição da casca para a medula (que estavam fora da placa); (D) Anéis de árvores como faixas na placa radial e a direção de medição TRW da madeira tardia mais escura para a madeira primitiva de cor clara; Os asteriscos indicam onde as duas placas com datas de término de 2003 e 1995 estão coladas; +1, +2, +3... denotar os locais dos limites dos anéis das árvores (+) e os números dos anéis das árvores (1, 2, 3); barra de escala = 1 cm; (E) Série de anéis de árvores do lado agudo e baixo de um violino em posição cruzada e datas de término indicadas em 2003 e 1995; (F) diferentes datas de término das duas placas devido ao número diferente de anéis de árvores que estão sendo removidos durante a fabricação do instrumento; (G) orientação da placa de ressonância na árvore e dos anéis da árvore correspondentes à data final e ao último anel da árvore abaixo da casca formada antes de a árvore ser cortada. Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Resultados

Um caso típico em que foi solicitado um estudo dendrocronológico é um violino supostamente feito por Andrea Guarneri de Cremona pertencente à família/escola que produziu inúmeros instrumentos valiosos^16,24. O violino em questão continha dois rótulos. Um afirmou que o instrumento foi feito por Andrea Guarneri de Cremona em 1747, enquanto o outro afirmou apenas 1867. No entanto, o exame organológico do violino (Figura 3) suger...

Discussão

O protocolo apresentado descreve o procedimento da datação dendrocronológica de um violino. O procedimento inclui várias etapas críticas. A primeira é identificar os anéis das árvores, a fim de medir adequadamente a sua largura. Isso é crítico porque os anéis das árvores são muitas vezes muito estreitos ou têm limites pouco claros devido à pequena quantidade de madeira tardia (etapa 1.3). A detecção de anéis de árvores pode ser complicada pelo envelhecimento da madeira, vernizes escuros e opacos

Materiais

Name	Company	Catalog Number	Comments
CDendro	Cybis Elektronik & Data AB	https://www.cybis.se	program CoDendro for dendro data management and crossdating
CooRecorder	Cybis Elektronik & Data AB	https://www.cybis.se	program CooRecorder to measure tree ring widths on images
TSAP-Win	RINNTECH	https://rinntech.info/products/tsap-win/	Time series analysis software