علم الأشنات

في علم الآثار وعلم الأحياء القديمة وعلم شكل الأرض ، يُعدّ قياس الأشنات طريقةً جيومورفولوجيةً لتحديد العمر الجيولوجي ، حيث تستخدم نمو الأشنات لتحديد عمر الصخور المكشوفة ، استنادًا إلى معدل زيادة مُفترض في الحجم القطري بمرور الوقت. ^{[ 1 ] [ 2 ] : 9} وبالتالي، يُمكن استخدام قياس قطر أكبر أشنة من نوعٍ ما على سطح صخري لتحديد مدة تعرض الصخر. يُمكن أن تبقى الأشنات محفوظةً على واجهات الصخور القديمة لمدة تصل إلى 10000 عام، ^{[ 3 ]} مما يُمثل الحد الأقصى لعمر هذه التقنية، ولكنها تكون أكثر دقةً (في حدود خطأ 10%) عند تطبيقها على الأسطح التي تعرضت للعوامل الجوية لمدة تقل عن 1000 عام. ^{[ 4 ]} (قد يكون الحد العملي لهذه التقنية من 4000 إلى 5000 عام. ^{[ 3 ]} )

يُعدّ علم قياس الأشنات مفيدًا بشكل خاص لتحديد عمر الأسطح التي يقل عمرها عن 500 عام، نظرًا لانخفاض دقة تقنيات التأريخ بالكربون المشع خلال هذه الفترة. ^{[ 5 ]} أكثر أنواع الأشنات شيوعًا في هذا المجال هي تلك التابعة لجنسي Rhizocarpon (مثل نوع Rhizocarpon geographicum ) و Xanthoria . تتراوح معدلات نمو R. geographicum المقاسة عادةً بين 0.9 و0.3  مليمتر سنويًا، وذلك تبعًا لعدة عوامل، منها حجم بقعة الأشنة. ^{[ 6 ]}

تم استخدام هذه التقنية لأول مرة من قبل كنوت فايجري في عام 1933، على الرغم من أن أول ورقة بحثية حصرية عن قياسات الأشنات لم تُنشر حتى عام 1950، من قبل النمساوي رولاند بيشل ، ^{[ 7 ]} في ورقة بحثية تتعلق بجبال الألب الأوروبية . ^{[ 8 ]}

يمكن أن توفر دراسة الأشنات تواريخًا للرواسب الجليدية في بيئات التندرا ، وتغيرات مستوى البحيرات، والتلال الجليدية ، وخطوط التآكل ، والفيضانات القديمة، ^{[ 9 ]} وانهيارات الصخور، والأحداث الزلزالية المرتبطة بها، ^{[ 2 ]} واستقرار المنحدرات الصخرية ، والامتداد السابق للتربة الصقيعية الدائمة أو الغطاء الثلجي شديد الثبات. ^{[ 10 ]} كما تم استكشافها كأداة لتقييم سرعة تراجع الأنهار الجليدية نتيجة لتغير المناخ . ^{[ 11 ]}

من بين المشاكل المحتملة لهذه التقنية صعوبة تحديد الأنواع بشكل صحيح، والتأخير بين التعرض والاستيطان، واختلاف معدلات النمو من منطقة إلى أخرى، وعدم ثبات معدلات النمو بمرور الوقت واعتمادها على نسيج وتركيب الركيزة والمناخ، وتحديد الأشنة الأكبر حجماً. ^{[ 5 ]}

توجد عدة طرق لتحديد عمر الأسطح باستخدام علم قياس الأشنات؛ أبسطها يعتمد على أكبر أشنة واحدة، بينما تستخدم طرق أخرى أكثر من ذلك. كما توجد اختلافات في طريقة قياس الأشنة؛ إذ يقترح بعض العلماء قياس أكبر قطر ، بينما يفضل آخرون قطر أكبر دائرة محيطة بها. ومن مشاكل تحديد عمر الأشنات أن العديد من الأشنات قد تندمج معًا، مما يجعل عدة أشنات صغيرة تبدو كأشنة واحدة أكبر وأقدم عمرًا. ^{[ 12 ]} وقد صنّف عالم قياس الأشنات توم برادويل الطرق الخمس التالية باعتبارها الطرق الرئيسية التي يمكن تصنيف معظم الطرق الأخرى ضمنها:

• أكبر أشنة (LL): عند استخدام أكبر أشنة منفردة من نوع معين، فهذا يعني أن الأشنة الأقدم أو التي تنمو في أفضل الظروف تُستخدم لتحديد الحد الأدنى لعمر السطح المكشوف. كانت هذه هي الطريقة الأصلية لقياس عمر الأشنات، والتي استُخدمت لاحقًا كمرجع. على الرغم من اعتمادها على أشنة واحدة، تُشيد هذه التقنية لبساطتها، إذ تسمح بالحصول على صورة لعمر انكشاف الصخور أثناء التواجد في الموقع. ^{[ 13 ]}
• أكبر خمسة أنواع من الأشنات (5LL): تُعدّ هذه الطريقة تطويرًا لطريقة LL ، وقد طُوّرت في سبعينيات القرن الماضي لتجنّب الاعتماد على نوع واحد من الأشنات التي قد تكون شاذة. وقد ثبت أن استخدام أكثر من خمسة أنواع من الأشنات لا يُحسّن الدقة ولا الضبط بشكل ملحوظ. ^{[ 13 ]}
• تقنية قياس أكبر الأشنات في منطقة ثابتة (FALL): صُممت هذه التقنية في الأصل خصيصًا لتحديد عمر الانهيارات الصخرية والمخاريط الصخرية التي لا يوجد فيها عمر ترسب موحد. يتم قياس أكبر ثالوس في وحدة مساحة. عادةً ما تكون مناطق العينة عبارة عن صخور كبيرة بمساحة سطح تبلغ حوالي 1  متر ^مربع . ^{[ 13 ]}
• نهج الحجم والتكرار (SF): تم إجراء تحليل حجم وتكرار الأشنات في البداية لدراسة تجمعات الأشنات والثالوس الموجودة مسبقًا والتي تنمو على الأسطح، ولكن تم استخدامه منذ ذلك الحين كطريقة فعالة للتأريخ المطلق والنسبي. ^{[ 13 ]}
• نهج غطاء الأشنات (LC): تعتمد هذه الطريقة على فرضية أن المساحة التي يغطيها نوع واحد من الأشنات ستزداد بمرور الوقت، ومن خلال قياس النسبة المئوية للمساحة الإجمالية التي يغطيها نوع معين من الأشنات، يمكن استنتاج عمر التعرض. ^{[ 13 ]}

تعرض علم قياس الأشنات لانتقادات بسبب التباين الكبير في أساليبه بين مختلف الدراسات، وتطبيق أساليب مُعايرة في نطاق معين على مناطق أو عمليات بحث مختلفة تمامًا، فضلًا عن انخفاض إمكانية تكرار منحنيات نموه، واستقراء البيانات بناءً على عدد قليل جدًا من الملاحظات. وخلص أوزبورن وآخرون إلى أن "النتيجة المنطقية هي أنه لا يمكن افتراض أعمار دقيقة، وأنه من الحماقة تحديد أعمار رقمية للرواسب بناءً على أحجام الأشنات". ^{[ 14 ]}

• وينشستر، فانيسا (2023). "التأريخ باستخدام الأشنات وحدوده ومشاكله: دليل للممارسين" . الأرض . 12 (3): 611. doi : 10.3390/land12030611 .