Træringe kunne pin ned Thera vulkanudbrud dato

Charlotte Pearsons øjne scannede en palmestørrelse af gammelt træ. De slog sig ned på en ring, der så “usædvanligt lys ud”, og hun noterede sig uden at tænke over det. Tre år senere, og bevæbnet med ny metode og teknologi, opdagede hun, at lysringen kunne markere året, hvor Thera vulkanen på den græske ø Santorini brød ud over den gamle minoiske civilisation. Datoen for udbruddet, som er en af de største menneskeheden nogensinde har været vidne til, er blevet debatteret i årtier.Pearson, adjunkt i dendrokronologi og antropologi, er hovedforfatter af et papir, offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences, hvor hun og hendes kolleger har brugt en ny hybrid tilgang til at tildele kalenderdatoer til en række træringe, der spænder over den periode, hvor Thera brød ud, inden for et år efter en kalenderdato. Dette giver dem mulighed for at præsentere nye beviser, der kunne understøtte en udbrudsdato omkring 1560 f. kr.

fyldning af hullerne

“i hver træring har du denne tidskapsel, som du kan pakke ud,” sagde Pearson.

træer vokser i overensstemmelse med betingelserne i deres lokale miljø. Hvert år producerer træer et nyt lag af koncentrisk vækst, kaldet en træring, som kan registrere information om nedbør, temperatur, skovbrande, jordforhold og mere. Træer kan endda registrere solaktivitet, når den vokser og aftager.

når en række ringe fra træer i forskellige aldre overlappes og tilføjes sammen, kan de spænde over hundreder eller tusinder af år, hvilket giver indsigt i tidligere klimaforhold og kontekst for samtidige civilisationer.

“den længste kronologi i verden strækker sig 12.000 år tilbage. Men i Middelhavet er problemet, at vi ikke har en fuld, kontinuerlig rekord, der går tilbage til Thera-tiden,” sagde Pearson. “Vi har registreret de sidste 2.000 år meget godt, men så er der et hul. Vi har træringe fra tidligere perioder, men vi ved ikke nøjagtigt, hvilke datoer ringene svarer til. Dette er hvad der kaldes en ‘flydende kronologi.”

udfyldning af dette hul kunne hjælpe med at fastlægge Thera-udbrudsdatoen og male en klimatisk baggrund for de forskellige civilisationer, der steg og faldt i Bronse-og jernalderen, som tilsammen strakte sig mellem 5.000 og 2.500 år siden.

“indtil du kan sætte et nøjagtigt år på begivenheder på en skala, der giver mening for folk—et år—det er ikke helt så magtfuldt,” sagde Pearson. “Denne undersøgelse handler virkelig om at tage (min medforfatter og træring lab forskningsprofessor) Peter Kuniholms kronologi, som han har sammensat over 45 års arbejde og dating det på en måde, der ikke var muligt før. Vigtigst er det, at det er rettet i tide, ligesom om vi havde fyldt vores træringgab.”

en Hybrid tilgang

siden starten af Uarisona Laboratory of Tree-Ring Research i 1937, et sortiment af træringprøver fra hele verden akkumuleret under mindre end ideelle forhold. Men siden afslutningen af universitetets opgraderede Bryant Bannister Træringbygning i 2013 har curation-teamet, ledet af Peter brygger, flyttet, organiseret og bevaret prøver til fremtidig forskning.”dette er den samling, der grundlagde området for træringforskning, og det er langt verdens største,” sagde brygger. “Forskere kommer fra hele verden for at bruge vores samling.”

“det er bare fyldt med resterne af gamle skove og arkæologiske steder, som ikke længere eksisterer, og det indeholder træprøver, der var grundlæggende i væksten i dendrokronologiens disciplin,” sagde Pearson.samlingen omfatter tømmer fra Midas Mound Tumulus på Gordion i Tyrkiet—en kæmpe grav af en mand, der sandsynligvis var Midas’ far eller bedstefar. Fra tømmer som disse, Kuniholm har bygget en træring kronologi fra Middelhavet i næsten et halvt århundrede. Sammen er Kuniholms rekord fra f. kr. perioden spænder over 2.000 år, inklusive træer, der vokser medvind af Thera-udbruddet, hvilket gør det nøglen til holdets forskning.

På trods af længden af denne kronologi forblev den udateret. For at fastgøre det besluttede holdet at prøve noget nyt.

når kosmiske stråler fra rummet kommer ind i Jordens atmosfære, kolliderer neutroner med nitrogenatomer for at skabe en radioaktiv version af kulstof, kaldet carbon-14, som spredes rundt om planeten. Alt andet liv på jorden, inklusive træringe, afhent kulstof-14, og fordi træringe låser en måling af kulstof-14 væk for hvert år, de vokser, de har mønstre, der viser, hvordan det ændrede sig over tid. Disse mønstre af carbon – 14 i træringe rundt om i verden skal matche.Pearson og hendes team brugte mønstrene af carbon – 14 fanget i Gordion træringe for at forankre den flydende kronologi til lignende mønstre fra andre kalenderdaterede træringssekvenser.”det er en ny måde at forankre flydende træringkronologier, der gør brug af den årlige præcision af træringe,” sagde Pearson.

for at validere deres fund vendte holdet sig til de kalenderdaterede ringe af højhøjde bristlecone fyrretræer fra det vestlige Nordamerika, der levede på samme tid som Gordion.

“når der er store vulkanudbrud, ar det ofte bristlecone ved at fryse i vækstsæsonen og skabe en frostring,” sagde anden forfatter. “Derefter sammenlignede vi datoerne for frostringene med det, der foregik i Middelhavstræerne, som reagerer på vulkaner ved at vokse bredere ringe. Og det virkede. Det viste, at de brede ringe i Middelhavskronologien fandt sted i de samme år som frostringene i bristlecone. Vi tog det for at være en bekræftelse på, at dating var sandsynligvis korrekt.”

holdet tænkte derefter at bruge et nyt stykke teknologi i laboratoriet kaldet Røntgenfluorescensmaskinen til at scanne træet for kemiske ændringer.”vi scannede hele perioden, da Thera vides at være sket, “sagde Pearson,” og vi opdagede en meget lille udtømning i calcium, lige hvor jeg så denne lettere ring for mange år siden.”

selvom det er en lille udsving, er den signifikant og forekommer kun på et tidspunkt i årene omkring 1560 f.kr.

“Vi lægger det i papiret og foreslår forsigtigt, at det er en mulig Dato for Thera,” sagde Pearson.

noget ændrede kemien i det miljø, hvor træet voksede; syreaflejring fra en vulkan er en mulighed, Løbeild er en anden, men fordi datoen tilfældigvis falder sammen med andre træringmarkører for et større udbrud, Pearson hun siger, at det er værd at undersøge yderligere.

“Jeg tror at gøre god videnskab, du skal undersøge alt og holde et åbent sind, indtil tilstrækkelige data kommer sammen,” sagde Pearson. “Dette er endnu et lille stykke af puslespillet.”