Gli anelli di un albero potrebbe definire eruzione del vulcano Thera data

Gli occhi di Charlotte Pearson hanno scansionato un pezzo di palma di un albero antico. Si stabilirono su un anello che sembrava “insolitamente leggero”, e lei fece una nota senza pensarci due volte. Tre anni dopo, e armato di nuova metodologia e tecnologia, ha scoperto che l’anello di luce potrebbe segnare l’anno in cui il vulcano Thera sull’isola greca di Santorini eruttò sopra l’antica civiltà minoica. La data dell’eruzione, che è una delle più grandi umanità abbia mai assistito, è stata discussa per decenni.

Pearson, Università dell’Arizona, assistente professore di dendrocronologia e antropologia, è l’autore principale di un articolo, pubblicato negli Atti della National Academy of Sciences, in cui lei e i suoi colleghi hanno utilizzato un nuovo approccio ibrido per assegnare le date di calendario per una sequenza di anelli degli alberi, che si estende per il periodo durante il quale Thera scoppiata, entro un anno di una data del calendario. Ciò consente loro di presentare nuove prove che potrebbero supportare una data di eruzione intorno al 1560 a. C.

Riempire gli spazi vuoti

“In ogni anello dell’albero, hai questa capsula del tempo che puoi decomprimere”, ha detto Pearson.

Gli alberi crescono in base alle condizioni del loro ambiente locale. Ogni anno, gli alberi producono un nuovo strato di crescita concentrica, chiamato anello degli alberi, che può registrare informazioni su precipitazioni, temperatura, incendi, condizioni del suolo e altro ancora. Gli alberi possono persino registrare l’attività solare mentre cera e diminuisce.

Quando una sequenza di anelli di alberi di varie età vengono sovrapposti e sommati, possono estendersi per centinaia o migliaia di anni, fornendo informazioni sulle condizioni climatiche passate e sul contesto per le civiltà concorrenti.

“La cronologia più lunga del mondo risale a 12.000 anni fa. Ma nel Mediterraneo, il problema è che non abbiamo un record completo e continuo che risale al tempo di Thera”, ha detto Pearson. “Abbiamo registrato gli ultimi 2.000 anni molto bene, ma poi c’è un divario. Abbiamo anelli degli alberi di periodi precedenti, ma non sappiamo esattamente a quali date corrispondono gli anelli. Questo è quello che viene chiamato un ‘ cronologia fluttuante.'”

Colmare questa lacuna potrebbe aiutare a definire la data dell’eruzione di Thera e dipingere uno sfondo climatico per le varie civiltà che sorsero e caddero durante l’età del bronzo e del ferro, che insieme si estendevano tra 5.000 e 2.500 anni fa.

“Fino a quando non si può mettere un anno esatto sugli eventi su una scala che ha senso per le persone—un anno—non è così potente”, ha detto Pearson. “Questo studio è davvero di prendere (il mio co-autore e professore di ricerca tree ring lab) La cronologia di Peter Kuniholm che ha messo insieme oltre 45 anni di lavoro e datarlo in un modo non possibile prima. Soprattutto, è fissato nel tempo, proprio come se avessimo riempito il nostro anello degli alberi.”

Un approccio ibrido

Dall’inizio del Laboratorio UArizona di ricerca sugli anelli degli alberi nel 1937, un assortimento di campioni di anelli degli alberi provenienti da tutto il mondo si è accumulato in condizioni meno che ideali sotto l’Arizona Stadium. Ma dal completamento del Bryant Bannister Tree Ring Building aggiornato dell’università nel 2013, il team di curation, guidato da Peter Brewer, ha trasferito, organizzato e conservato campioni per la ricerca futura.

“Questa è la collezione che ha fondato il campo della ricerca sugli anelli degli alberi, ed è di gran lunga la più grande del mondo”, ha detto Brewer. “I ricercatori vengono da tutto per utilizzare la nostra collezione.”

“È solo pieno di resti di antiche foreste e siti archeologici, che non esistono più, e contiene campioni di legno che sono stati fondamentali nella crescita della disciplina della dendrocronologia”, ha detto Pearson.

La collezione comprende legname dal Tumulo Midas Tumulus a Gordion in Turchia—una tomba gigante di un uomo che era probabilmente il padre o il nonno di Midas. Da legni come questi, Kuniholm ha costruito una cronologia degli anelli degli alberi dal Mediterraneo per quasi mezzo secolo. Insieme, il record di Kuniholm dal B. C. periodo si estende su 2.000 anni, compresi gli alberi che crescono sottovento dell’eruzione Thera, che lo rende la chiave per la ricerca del team.

Nonostante la lunghezza di questa cronologia, è rimasta senza data. Per fissarlo, il team ha deciso di provare qualcosa di nuovo.

Quando i raggi cosmici dallo spazio entrano nell’atmosfera terrestre, i neutroni si scontrano con gli atomi di azoto per creare una versione radioattiva del carbonio, chiamata carbonio-14, che si diffonde in tutto il pianeta. Tutte le altre forme di vita sulla Terra, compresi gli anelli degli alberi, raccolgono il carbonio-14, e poiché gli anelli degli alberi bloccano una misurazione del carbonio-14 per ogni anno in cui crescono, tengono schemi che mostrano come è cambiato nel tempo. Questi modelli di carbonio-14 negli anelli degli alberi in tutto il mondo dovrebbero corrispondere.

Pearson e il suo team hanno utilizzato i modelli di carbonio-14 catturati negli anelli degli alberi di Gordion per ancorare la cronologia fluttuante a modelli simili da altre sequenze di anelli degli alberi datati dal calendario.

“È un nuovo modo per ancorare le cronologie degli anelli degli alberi galleggianti che utilizzano la precisione annuale degli anelli degli alberi”, ha detto Pearson.

Per convalidare le loro scoperte, il team si è rivolto agli anelli datati dal calendario di pini bristlecone ad alta quota provenienti dal Nord America occidentale che vivevano allo stesso tempo del Gordion.

“Quando ci sono grandi eruzioni vulcaniche, spesso cicatrici bristlecone congelando durante la stagione di crescita, creando un anello di gelo”, ha detto il secondo autore Matthew Salzer, ricercatore presso il tree ring laboratory. “Poi abbiamo confrontato le date degli anelli di gelo con quello che stava succedendo negli alberi del Mediterraneo, che rispondono ai vulcani facendo crescere anelli più larghi. E ha funzionato. Ha dimostrato che gli anelli larghi nella cronologia mediterranea si sono verificati negli stessi anni degli anelli di gelo nel bristlecone. Abbiamo preso che per essere la conferma che il incontri era probabilmente corretto.”

Il team ha quindi pensato di utilizzare un nuovo pezzo di tecnologia in laboratorio chiamato la macchina a fluorescenza a raggi X per scansionare il legno alla ricerca di cambiamenti chimici.

“Abbiamo scansionato l’intero periodo in cui Thera è noto per essere accaduto”, ha detto Pearson, ” e abbiamo rilevato un leggero esaurimento nel calcio, proprio dove ho visto questo anello più leggero anni fa.”

Mentre è una leggera fluttuazione, è significativa e si verifica solo in un punto negli anni intorno al 1560 a.C.

” Lo mettiamo nel documento e suggeriamo provvisoriamente che è una possibile data per Thera”, ha detto Pearson.

Qualcosa ha cambiato la chimica dell’ambiente in cui l’albero è cresciuto; deposizione di acido da un vulcano è una possibilità, wildfire è un altro, ma perché la data capita di coincidere con altri marcatori anello albero per una grande eruzione, Pearson lei dice che è degno di ulteriori esplorazioni.

“Penso che per fare una buona scienza devi indagare su tutto e mantenere una mente aperta fino a quando dati sufficienti non si uniscono”, ha detto Pearson. “Questo è un altro piccolo pezzo del puzzle.”