木の年輪で年齢がわかるのはなぜ?
木の年輪から年齢がわかるのは、日本のように季節の変化がはっきりした地域の多くの樹木では、幹の中に一年ごとの成長の跡が残るからです。春から夏にできる木材と、その後にできる木材では細胞のつくりが違い、その境目が輪になって見えます。この輪を数えると、その高さの幹が何年間育ったかを調べられます。
年輪は木の断面に残る成長の記録
丸太や切り株を輪切りにした面には、中心から外側へ広がる輪の模様が見られます。これが「年輪(ねんりん)」です。
木が育つと、幹の外側に近いところで新しい木材がつくられ、すでにある木材の周りに重なっていきます。そのため、中心に近い部分ほど古く、外側に近い部分ほど新しい木材です。
年輪は、幹がどのように太くなってきたかを記録しています。木の高さが伸びた回数を表す線ではありません。
幹を太くする「形成層」とは?
多くの樹木には、樹皮のすぐ内側に「形成層(けいせいそう)」という薄い細胞の層があります。形成層では細胞が分裂し、幹の内側に新しい木材となる組織がつくられます。
新しい木材が外側へ重なることで、幹は年を重ねながら太くなります。幹の内側にできた古い木材は、年輪として残っていきます。
日本植物生理学会の解説によると、形成層の活動は温度などの環境の影響を受けます。季節によって細胞の大きさや壁の厚さが変わることが、輪の模様につながります。
春の「早材」と夏以降の「晩材」の違い
春から夏の成長が盛んな時期には、比較的大きく、壁の薄い細胞が多くつくられます。この時期の木材を「早材(そうざい)」といいます。スギやマツなどでは、年輪の中で色が薄い部分として見られます。
夏から秋にかけて成長が緩やかになると、細胞は小さく、壁が厚いものが増えてきます。この時期の木材は「晩材(ばんざい)」と呼ばれ、濃い色に見えやすくなります。
やがて寒い季節には成長が弱まり、翌春に再び早材ができ始めます。前の年の晩材と次の年の早材との境目が、くっきりした筋になるのです。
つまり、早材と晩材の一組で、おおむね一年分の年輪になります。色の濃い部分だけを一つ、薄い部分だけをもう一つと数えるわけではありません。
年輪は中心から外側へ数える
年輪がよく見える切り株なら、中心付近から樹皮のある外側へ向かって、一年分の境目をたどって数えます。たとえば、地際に近い断面に20年分の年輪が確認できれば、その木はおよそ20年育ったと考えられます。
ただし、断面が地面より高い位置にある場合、年輪数は木がその高さに達してからの年数です。発芽してからその高さまで育つのにかかった期間は、そこには記録されていません。
また、幹の中心が腐って空洞になっている木では、最初のころの年輪が失われていることがあります。この場合も輪の数だけでは正確な樹齢を決められません。
年輪の幅は毎年同じではない
年輪の幅は、その年に幹がどれだけ太くなったかを表しています。生育に適した条件がそろった年には幅が広く、成長が抑えられた年には狭くなることがあります。
気温や雨の量、日当たり、周りの木との競争などが、成長に影響します。たとえば水が不足しやすい土地では、乾燥した年に年輪が狭くなることがあります。しかし、雨が多いほど必ず広い年輪になるわけではありません。湿った土地では逆の傾向が見られることもあります。
森林総合研究所は、北半球の多くの場所で年輪の幅と気象を比べ、気温の影響には地域差があることを示しています。年輪は年齢だけでなく、その木が経験した環境を知る手がかりにもなるのです。
年輪を数えても年齢がずれることはある?
多くの温帯の樹木では、一年に一組の年輪ができるのが基本です。ただし、条件によっては、一年の途中の成長の変化が、もう一つの年輪のように見えることがあります。これは「偽年輪(ぎねんりん)」と呼ばれます。
反対に、成長がとても弱かった年には、年輪が極端に細くなったり、幹の一部分で確認できなかったりすることがあります。
研究者は年輪の幅の並び方を、同じ地域に育った別の木の年輪と比べて、年の数え間違いを見つけます。年輪の模様を照らし合わせて年代を確かめる方法を「年輪年代法」といいます。
熱帯の木にも年輪はあるの?
日本のように四季がある地域では、成長が盛んな季節と弱まる季節の違いが、年輪にはっきり現れやすくなります。
一方、気温や水分の条件が一年を通してあまり変わらない地域の木では、成長の差が小さく、年輪が見えにくいことがあります。熱帯の樹木だから必ず年輪がないわけではなく、雨季と乾季がはっきりしている場所では、年輪ができる種類もあります。
年輪が明瞭かどうかは、樹木の種類と育った環境の両方に関係しているのです。
木を切らずに年輪を調べる方法は?
研究や森林の調査では、木を倒さずに年輪を調べることがあります。そのとき使うのが「成長錐(せいちょうすい)」という専用の器具です。
成長錐を幹に差し込むと、木材を細い棒のような形で取り出せます。取り出した試料にある年輪を数え、幹がその高さまで育った年数なども考慮して樹齢を推定します。
ただし、木に穴を開ける方法なので、観察のために勝手に行うものではありません。道具を使う調査は、専門家が必要性や木への影響を考えて実施します。
切り株を見つけたら、輪の違いを観察しよう
公園などで安全に観察できる切り株や、すでに切られた丸太を見つけたら、中心から外側へ輪が重なる様子を見てみましょう。まず薄い部分と濃い部分の一組を探し、それが何回繰り返されているか確かめます。
輪の幅が広い場所と狭い場所を比べると、幹の成長が年によって違っていたことも分かります。中心がずれていたり、輪が片側だけ広かったりする木もあります。
木の年輪は、長い時間をかけて幹が育ってきた記録です。年齢を推定するだけでなく、その木が過ごした年月の変化を読み取る手がかりになります。