Fa gyűrűk is pin le Thera vulkán kitörés dátuma

Charlotte Pearson szeme egy tenyérnyi ősi fa darabját szkennelte. Egy gyűrűre telepedtek, amely “szokatlanul könnyűnek” tűnt, és a nő egy megjegyzést tett anélkül, hogy még egyszer elgondolkodott volna rajta. Három évvel később, új módszertannal és technológiával felfegyverkezve felfedezte, hogy a fénygyűrű azt az évet jelölheti, amikor a görög Santorini-szigeten a Thera vulkán kitört az ősi minószi civilizáció felett. A kitörés dátumát, amely az emberiség egyik legnagyobb tanúja, évtizedek óta vitatják.

Pearson, a University of Arizona adjunktusa dendrokronológia és antropológia, vezető szerzője a tanulmány, megjelent a Proceedings of the National Academy of Sciences, amelyben ő és kollégái használt egy új hibrid megközelítés rendelni naptári dátumokat egy sor fagyűrűk, amely átfogja az időszak, amely alatt Thera kitört, hogy egy éven belül egy naptári dátum. Ez lehetővé teszi számukra, hogy új bizonyítékokat mutassanak be, amelyek alátámaszthatják a kitörés dátumát KR. e. 1560 körül.

a hiányosságok kitöltése

“minden fagyűrűben van ez az időkapszula, amelyet ki lehet csomagolni” – mondta Pearson.

a fák a helyi környezetük feltételeinek megfelelően nőnek. A FÁK minden évben új koncentrikus növekedési réteget hoznak létre, az úgynevezett fagyűrűt, amely információkat rögzíthet a csapadékról, a hőmérsékletről, a tűzvészekről, a talajviszonyokról és így tovább. A fák még a naptevékenységet is feljegyezhetik, ahogy viaszol és fogy.

amikor a különböző korú fákból származó gyűrűk sorozata átfedésben van és összeadódik, több száz vagy ezer évig terjedhetnek, betekintést nyújtva a múltbeli éghajlati viszonyokba és az egyidejű civilizációk kontextusába.

“a világ leghosszabb kronológiája 12 000 évre nyúlik vissza. De a Földközi-tengeren a probléma az, hogy nincs teljes, folyamatos nyilvántartásunk Thera idejére” – mondta Pearson. “Nagyon jól rögzítettük az elmúlt 2000 évet, de akkor van egy rés. Vannak korábbi időszakokból származó fagyűrűink, de nem tudjuk pontosan, hogy a gyűrűk mely dátumoknak felelnek meg. Ezt hívják lebegő kronológiának.”

ennek a résnek a kitöltése segíthet meghatározni a Thera kitörés dátumát, és éghajlati hátteret festeni a különböző civilizációk számára, amelyek a bronz-és vaskorban emelkedtek és estek le, amelyek együttesen 5000-2500 évvel ezelőtt terjedtek el.

“amíg nem tudsz pontos évet adni az eseményeknek olyan skálán, amely az emberek számára értelmes—egy év—, ez nem annyira erős” – mondta Pearson. “Ez a tanulmány valójában Peter Kuniholm (a társszerzőm és a tree ring lab kutatóprofesszora) kronológiájáról szól, amelyet több mint 45 éves munkát állított össze, és olyan módon randevúzott, amely korábban nem volt lehetséges. A legfontosabb, hogy időben rögzítve van, mintha kitöltöttük volna a fagyűrű rést.”

hibrid megközelítés

az Uarizona Fagyűrű-Kutató Laboratórium 1937-es megalakulása óta a világ minden tájáról származó fagyűrű-minták választéka gyűlt össze az ideálisnál kevésbé körülmények között az Arizona Stadion alatt. De az egyetem korszerűsített Bryant Bannister Tree Ring épületének 2013-as befejezése óta a Peter Brewer által vezetett kurátori csapat áthelyezi, szervezi és megőrzi a mintákat a jövőbeli kutatásokhoz.

“Ez az a gyűjtemény, amely megalapította a fagyűrű-kutatás területét, és messze a világ legnagyobb” – mondta Brewer. “A kutatók mindenhonnan jönnek, hogy felhasználják gyűjteményünket.”

“csak tele van ősi erdők és régészeti lelőhelyek maradványaival, amelyek már nem léteznek, és olyan fa mintákat tartalmaz, amelyek alapvető fontosságúak voltak a dendrokronológia tudományágának növekedésében” – mondta Pearson.

a gyűjtemény a törökországi Gordionban található Midas Mound Tumulus faanyagait tartalmazza—egy ember óriási sírja, amely valószínűleg Midas apja vagy nagyapja volt. Ilyen fákból, Kuniholm közel fél évszázada épít egy fagyűrű kronológiát a Földközi-tengerről. Együtt, Kuniholm rekordja a B. C.-ből. az időszak több mint 2000 évet ölel fel, beleértve a Thera kitörésének szélirányában növekvő fákat is, ami kulcsfontosságú a csapat kutatásában.

ennek a kronológiának a hossza ellenére dátum nélkül maradt. A csapat úgy döntött, hogy kipróbál valami újat.

amikor az űrből származó kozmikus sugarak belépnek a Föld légkörébe, a neutronok ütköznek a nitrogénatomokkal, hogy létrehozzák a szén radioaktív változatát, az úgynevezett szén-14-et, amely a bolygó körül terjed. Minden más élet a Földön, beleértve a fagyűrűket is, felveszi a szén-14-et, és mivel a fagyűrűk elzárják a szén-14 mérését minden évben, amikor nőnek, mintákat mutatnak, amelyek megmutatják, hogyan változott az idő múlásával. Ezeknek a szén-14 mintáknak a fa gyűrűiben a világ minden táján meg kell egyezniük.

Pearson és csapata a Gordion fagyűrűkben rögzített szén-14 mintáit használta, hogy a lebegő kronológiát más naptári dátumú fagyűrű-szekvenciák hasonló mintáihoz rögzítse.

“Ez egy új módszer a lebegő fagyűrű kronológiák horgonyzására, amely kihasználja a fagyűrűk éves pontosságát” – mondta Pearson.

eredményeik érvényesítése érdekében a csapat az Észak-Amerika nyugati részéről származó magas magasságú bristlecone fenyők naptárral keltezett gyűrűihez fordult, amelyek a Gordionnal egy időben éltek.

“ha nagy vulkánkitörések vannak, gyakran a Bristlecone-t a vegetációs időszakban fagyasztva hegesíti, fagygyűrűt hozva létre” – mondta Matthew Salzer második szerző, a fagyűrű laboratórium kutatója. “Aztán összehasonlítottuk a fagygyűrűk dátumát azzal, ami a mediterrán fákban zajlik, amelyek szélesebb gyűrűk növekedésével reagálnak a vulkánokra. És működött. Megmutatta, hogy a mediterrán kronológia széles gyűrűi ugyanabban az évben fordultak elő, mint a fagygyűrűk a bristlecone-ban. Ezt megerősítésnek vettük, hogy a randevú valószínűleg helyes volt.”

a csapat ezután úgy gondolta, hogy egy új technológiát használ a laboratóriumban, az úgynevezett röntgen fluoreszcens gépet, hogy átvizsgálja a fát kémiai változások szempontjából.

“átvizsgáltuk az egész időszakot, amikor a Thera-ról ismert, hogy történt-mondta Pearson -, és nagyon enyhe kalciumcsökkenést észleltünk, pont ott, ahol évekkel ezelőtt láttam ezt a könnyebb gyűrűt.”

bár ez egy enyhe ingadozás, ez jelentős, és csak akkor fordul elő egy ponton az évek körül 1560 BC

“tesszük, hogy az újságban, és feltételezve, hogy ez egy lehetséges időpont Thera,” Pearson mondta.

valami megváltoztatta annak a környezetnek a kémiáját, amelyben a fa nőtt; a vulkán savas lerakódása az egyik lehetőség, a Futótűz egy másik, hanem azért, mert a dátum véletlenül egybeesik a nagyobb kitörés más fagyűrűjelzőivel, Pearson azt mondja, hogy érdemes további feltárásra.”úgy gondolom, hogy a jó tudományhoz mindent meg kell vizsgálni, és nyitott elmét kell tartani, amíg elegendő adat nem áll össze” – mondta Pearson. “Ez egy újabb kis darab a puzzle.”