Puiden vuosirenkaat saattoivat paikantaa Thera-tulivuoren purkauspäivän

Charlotte Pearsonin silmät skannasivat kämmenen kokoisen kimpaleen muinaista puuta. He asettuivat sormuksen päälle, joka näytti ”epätavallisen kevyeltä”, ja hän pani merkille sen hetkeäkään miettimättä. Kolme vuotta myöhemmin ja uuden menetelmän ja teknologian avulla hän havaitsi, että valosormus saattoi olla merkkivuosi, jolloin Thera-tulivuori Kreikan Santorinin saarella purkautui muinaisen minolaisen sivilisaation yllä. Purkauksen ajankohdasta, joka on yksi ihmiskunnan suurimmista koskaan todistamista, on kiistelty vuosikymmeniä.

Pearson, Arizonan yliopiston dendrokronologian ja antropologian apulaisprofessori, on johtava kirjoittaja julkaisussa Proceedings of the National Academy of Sciences julkaistussa artikkelissa, jossa hän ja hänen kollegansa ovat käyttäneet uutta hybridimenetelmää laskiessaan kalenteripäivät vuosirenkaiden jaksolle, joka ulottuu Thera-purkauksen ajalta yhden vuoden päähän kalenteripäivästä. Näin he voivat esittää uusia todisteita, jotka voisivat tukea purkauksen ajankohtaa noin vuonna 1560 EKR.

aukkojen täyttäminen

”jokaisessa puunrenkaassa on tämä aikakapseli, jonka voi purkaa”, Pearson sanoi.

puut kasvavat paikallisen ympäristönsä olosuhteiden mukaisesti. Puut tuottavat joka vuosi uuden samankeskisen kasvukerroksen, jota kutsutaan puunrenkaaksi, joka voi tallentaa tietoa muun muassa sademääristä, lämpötilasta, maastopaloista ja maaperän olosuhteista. Puut voivat jopa tallentaa auringon aktiivisuutta sen vahatessa ja hiipuessa.

kun eri-ikäisten puiden vuosirenkaat limitetään ja lasketaan yhteen, ne voivat kestää satoja tai tuhansia vuosia, mikä antaa käsityksen menneistä ilmasto-olosuhteista ja kontekstista samanaikaisille sivilisaatioille.

”maailman pisin kronologia ulottuu 12 000 vuoden taakse. Mutta Välimerellä ongelma on se, että meillä ei ole täyttä, yhtäjaksoista ennätystä, joka ulottuisi Theran aikaan”, Pearson sanoi. ”Olemme kirjanneet viimeiset 2000 vuotta hyvin, mutta sitten on aukko. Meillä on vuosirenkaita aikaisemmilta kausilta, mutta emme tiedä tarkalleen, mitä päivämääriä vuosirenkaat vastaavat. Tätä kutsutaan kelluvaksi kronologiaksi.””

tämän aukon täyttäminen voisi auttaa määrittämään Theran purkausajankohdan ja maalaamaan ilmastollisen taustan eri sivilisaatioille, jotka nousivat ja laskivat pronssi-ja rautakaudella, jotka yhdessä ulottuivat 5 000-2 500 vuotta sitten.

”kunnes tapahtumien tarkka vuosi voidaan laittaa ihmisten kannalta järkevään mittakaavaan—yksi vuosi—se ei ole aivan yhtä voimakas”, Pearson sanoi. ”Tässä tutkimuksessa on todella kyse siitä, että otetaan (kirjoittajakollegani ja puunrengaslaboratorion tutkimusprofessori) Peter Kuniholmin kronologia, jonka hän on koonnut yli 45 vuoden työn ja tapailee sitä tavalla, joka ei ole aiemmin ollut mahdollista. Mikä tärkeintä, se on korjattu ajoissa, aivan kuin olisimme täyttäneet puun rengasraon.”

Hybrid Approach

UArizona Laboratory of Tree-Ring Researchin perustamisesta lähtien vuonna 1937, Lajitelma puunrengasnäytteitä eri puolilta maailmaa kerääntyi vähemmän ihanteellisissa olosuhteissa Arizona Stadiumin alle. Mutta valmistumisen jälkeen yliopiston päivitetty Bryant Bannister Tree Ring Building 2013, kuraatio joukkue, johtama Peter Brewer, on siirtänyt, järjestää ja säilyttää näytteitä tulevaa tutkimusta varten.

”Tämä on kokoelma, joka perusti puiden rengastutkimuksen alan, ja se on ylivoimaisesti maailman suurin”, Brewer sanoi. ”Tutkijoita tulee kaikkialta hyödyntämään kokoelmaamme.”

”se on vain sullottu täyteen muinaisten metsien ja arkeologisten kohteiden jäänteitä, joita ei enää ole olemassa, ja se sisältää puunäytteitä, jotka olivat keskeisiä dendrokronologian oppiaineen kasvun kannalta”, Pearson sanoi.

kokoelmaan kuuluu Turkin Gordionissa sijainneen Midaksen Kumpukummun Tumuluksen puunrunkoja—jättiläismäinen hauta miehestä, joka oli todennäköisesti Midaksen isä tai isoisä. Kuniholm on rakentanut tällaisista puunrengasajanlaskuista Välimereltä lähes puolen vuosisadan ajan. Yhdessä Kuniholmin ennätys B. C.: stä. ajanjakso ulottuu yli 2 000 vuoden päähän, mukaan lukien puut, jotka kasvavat Theran purkauksen myötätuulessa, mikä tekee siitä keskeisen ryhmän tutkimuksessa.

tämän ajanlaskun pituudesta huolimatta se pysyi päiväämättömänä. Pisteeksi joukkue päätti kokeilla jotain uutta.

avaruudesta tulevien kosmisten säteiden saapuessa maan ilmakehään neutronit törmäävät typpiatomeihin, jolloin hiilestä syntyy radioaktiivinen versio, hiili-14, joka leviää ympäri planeettaa. Kaikki muu elämä maan päällä, myös puiden vuosirenkaat, poimii hiili-14: n, ja koska vuosirenkaat lukitsevat hiili-14: n mittauksen jokaiselta kasvuvuodeltaan, niissä on kuvioita, jotka osoittavat, miten se on muuttunut ajan myötä. Näiden hiili-14: n kuvioiden puiden vuosirenkaissa ympäri maailmaa pitäisi täsmätä.

Pearson ryhmineen käytti Gordionin puunrenkaisiin kaapattuja hiili-14: n kuvioita ankkuroidakseen kelluvan ajanlaskun samankaltaisiin kuvioihin muista kalenterista päivätyistä puunrenkaista.

”se on uusi tapa ankkuroida kelluvia puunrenkaiden kronologioita, jotka hyödyntävät vuosittaista puiden vuosirenkaiden tarkkuutta”, Pearson sanoi.

vahvistaakseen havaintonsa ryhmä turvautui läntisestä Pohjois-Amerikasta peräisin olevien korkeakasvuisten harjasmäntyjen kalenteriin ajoitettuihin renkaisiin, jotka elivät samaan aikaan Gordionin kanssa.

”kun on suuria tulivuorenpurkauksia, se usein arpoo vihnettä jäätymällä kasvukauden aikana, jolloin syntyy hallarengas”, sanoi puunrengaslaboratorion tutkija Matthew Salzer. ”Sitten vertasimme routarenkaiden päivämääriä siihen, mitä Välimeren puissa tapahtui, sillä ne reagoivat tulivuoriin kasvattamalla leveämpiä renkaita. Ja se toimi. Se osoitti, että Välimeren ajanlaskun leveät renkaat sattuivat samoina vuosina kuin harjaksen huurrerenkaat. Otimme sen vahvistukseksi siitä, että seurustelu oli luultavasti oikein.”

tämän jälkeen ryhmä ajatteli käyttää laboratoriossa uutta teknologiaa nimeltä Röntgenfluoresenssikone puun kemiallisten muutosten tutkimiseen.

”skannasimme koko jakson poikki, kun Theran tiedetään tapahtuneen”, Pearson sanoi, ”ja havaitsimme hyvin lievää kalsiumin vähenemistä, juuri siinä kohdassa, missä näin tämän vaaleamman renkaan vuosia sitten.”

vaikka se on pieni vaihtelu, se on merkittävä ja tapahtuu vain yhdessä vaiheessa vuotta noin 1560 EKR.

”laitamme sen paperiin ja alustavasti ehdottaa, että se on mahdollinen päivämäärä Thera”, Pearson sanoi.

jokin muutti sen ympäristön kemiaa, jossa puu kasvoi; happolaskeuma tulivuoresta on yksi mahdollisuus, kulovalkea on toinen, mutta koska päivämäärä sattuu osumaan yhteen muiden puiden vuosirenkaiden merkkiaineiden kanssa suuresta purkauksesta, Pearson sanoo, että sitä kannattaa tutkia lisää.

”mielestäni tehdäksesi hyvää tiedettä sinun täytyy tutkia kaikkea ja pitää mieli avoimena, kunnes riittävä data tulee kasaan”, Pearson sanoi. ”Tämä on jälleen yksi pieni pala palapeliä.”

Provided by University of Arizona