Tree rings could pin down Thera volcano eruption date

Charlotte Pearson ‘ s ogen scanden een stuk oude boom ter grootte van een palm. Ze vestigden zich op een ring die er “ongewoon licht” uitzag, en ze maakte een notitie zonder er nog eens over na te denken. Drie jaar later, en gewapend met nieuwe methodologie en technologie, ontdekte ze dat de lichtring het jaar zou kunnen markeren dat de Thera vulkaan op het Griekse eiland Santorini uitbarstte boven de oude Minoïsche beschaving. De datum van de uitbarsting, die een van de grootste menselijke ooit heeft meegemaakt, is al tientallen jaren besproken.Pearson, universitair docent dendrochronologie en antropologie aan de Universiteit van Arizona, is hoofdauteur van een artikel, gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences, waarin zij en haar collega ‘ s een nieuwe hybride benadering hebben gebruikt om kalenderdata toe te wijzen aan een reeks boomringen, die de periode waarin de ring is uitgebarsten, omspant tot binnen een jaar na een kalenderdatum. Dit stelt hen in staat om nieuw bewijs te presenteren dat een eruptiedatum rond 1560 voor Christus zou kunnen ondersteunen.

het opvullen van de gaten

“In elke boomring heb je deze tijdcapsule die je kunt uitpakken,” zei Pearson.

bomen groeien in overeenstemming met de omstandigheden van hun lokale omgeving. Elk jaar, bomen produceren een nieuwe laag van concentrische groei, genaamd een boomring, die informatie over regenval, temperatuur, bosbranden, bodemomstandigheden en meer kan registreren. Bomen kunnen zelfs zonneactiviteit registreren als het wast en afneemt.

wanneer een opeenvolging van ringen van bomen van verschillende leeftijden elkaar overlappen en bij elkaar opgeteld worden, kunnen ze honderden of duizenden jaren beslaan, wat inzicht geeft over klimaatomstandigheden en context in het verleden voor gelijktijdige beschavingen.

” de langste chronologie ter wereld gaat 12.000 jaar terug. Maar in de Middellandse Zee, het probleem is dat we niet een volledige, continue record terug te gaan naar de tijd van Thera,” Pearson zei. “We hebben de laatste 2000 jaar heel goed opgenomen, maar dan is er een gat. We hebben boomringen uit eerdere periodes, maar we weten niet precies met welke data de ringen corresponderen. Dit is wat men een ‘drijvende chronologie’ noemt.het opvullen van deze kloof zou kunnen helpen om de eruptiedatum van Thera vast te stellen en een klimaat achtergrond te schetsen voor de verschillende beschavingen die tijdens de Bronstijd en de ijzertijd opsteekten en vielen, die samen tussen 5.000 en 2.500 jaar geleden overspannen.

“totdat je een exact jaar op gebeurtenissen kunt zetten op een schaal die zinvol is voor mensen-een jaar—het is niet zo krachtig,” Pearson zei. “Deze studie is echt over het nemen van (mijn coauteur en boom ring lab Research professor) Peter Kuniholm chronologie die hij heeft samengesteld meer dan 45 jaar van het werk en dating het op een manier die niet mogelijk was voordat. Het belangrijkste is dat het in de tijd is vastgelegd, net alsof we ons gat in de boomring hadden opgevuld.”

a Hybrid Approach

sinds de oprichting van het Uarizona Laboratory of Tree-Ring Research in 1937, verzamelde een assortiment boomringmonsters van over de hele wereld onder minder dan ideale omstandigheden onder Arizona Stadium. Maar sinds de voltooiing van de universiteit verbeterde Bryant Bannister Tree Ring gebouw in 2013, de curation team, onder leiding van Peter Brewer, is het verplaatsen, organiseren en het behoud van monsters voor toekomstig onderzoek.

” Dit is de collectie die het gebied van de boom ring onderzoek opgericht, en het is veruit ’s werelds grootste,” Brewer zei. “Onderzoekers komen van overal om onze collectie te gebruiken.”

” Het is gewoon volgepropt met de overblijfselen van oude bossen en archeologische vindplaatsen, die niet langer bestaan, en het bevat houtmonsters die fundamenteel waren in de groei van de discipline van de dendrochronologie, ” Pearson zei.de collectie bevat houten uit de Midas Mound Tumulus in Gordion in Turkije—een gigantische tombe van een man die waarschijnlijk Midas’ vader of grootvader was. Van dit soort hout bouwt Kuniholm al bijna een halve eeuw een boomring chronologie uit de Middellandse Zee. Samen, Kuniholm ‘ s record uit de B. C. de periode beslaat meer dan 2000 jaar, inclusief bomen die met de wind meegroeien van de eruptie van Thera, waardoor het de sleutel is tot het onderzoek van het team.

ondanks de lengte van deze chronologie bleef deze ongedateerd. Om het vast te leggen, besloot het team om iets nieuws te proberen.wanneer kosmische straling uit de ruimte de atmosfeer van de aarde binnendringt, botsen neutronen met stikstofatomen om een radioactieve versie van koolstof te creëren, koolstof-14 genaamd, die zich over de planeet verspreidt. Al het andere leven op aarde, inclusief boomringen, pikt de koolstof-14 op, en omdat boomringen een meting van koolstof-14 voor elk jaar dat ze groeien vergrendelen, houden ze patronen vast die laten zien hoe het in de loop van de tijd veranderde. Deze patronen van koolstof-14 in boomringen over de hele wereld moeten overeenkomen.Pearson en haar team gebruikten de patronen van carbon-14 vastgelegd in de Gordion tree rings om de drijvende chronologie te verankeren met vergelijkbare patronen uit andere kalender gedateerde Tree ringsequenties.

” It ’s a new way to anchor floating tree ring chronologies that makes use of the annual precision of tree rings,” Pearson said.

om hun bevindingen te valideren, wendde het team zich tot de kalender gedateerde ringen van hooggelegen bristlecone dennen uit West-Noord-Amerika die op hetzelfde moment leefden als de Gordion.”wanneer er grote vulkaanuitbarstingen zijn, veroorzaakt het vaak borstels door bevriezing tijdens het groeiseizoen, waardoor een vorstring ontstaat,” zei tweede auteur Matthew Salzer, onderzoeker aan het tree ring laboratory. “Toen vergeleken we de data van de vorstringen met wat er gaande was in de mediterrane bomen, die reageren op vulkanen door bredere ringen te laten groeien. En het werkte. Het toonde aan dat de brede ringen in de Mediterrane chronologie in dezelfde jaren voorkwamen als de vorstringen in de borstelkegel. We namen dat aan als bevestiging dat de dating waarschijnlijk correct was.”

het team dacht toen om een nieuw stukje technologie in het lab genaamd de X-ray fluorescentie machine te gebruiken om het hout te scannen op chemische veranderingen.

“We hebben de hele periode gescand toen bekend is dat Thera is gebeurd,” zei Pearson, ” en we ontdekten een zeer lichte depletie in calcium, precies waar ik deze lichtere ring jaren geleden zag.”

hoewel het een lichte fluctuatie is, is het significant en treedt alleen op op één punt in de jaren rond 1560 v.Chr.

“We zetten dat in het papier en suggereren voorlopig dat het een mogelijke datum voor Thera is,” zei Pearson.

iets veranderde de chemie van de omgeving waarin de boom groeide; zure afzetting van een vulkaan is een mogelijkheid, wildfire is een andere, maar omdat de datum toevallig samenvalt met andere boom ring markers voor een grote uitbarsting, Pearson ze zegt dat het de moeite waard om verder te verkennen.

” Ik denk dat om goede wetenschap te doen moet je alles onderzoeken en houd een open geest totdat voldoende gegevens bij elkaar komt, ” Pearson zei. “Dit is nog een klein stukje van de puzzel.”