Когда исследователь Шарлотта Пирсон исследовала кусок древнего дерева размером с ладонь, она заметила, что одно из колец кажется необычно маленьким. Три года спустя, вооружившись новой методологией и технологией, она обнаружила, что это кольцо может отмечать год извержения вулкана Тера (греческий остров Санторини) во времена древней минойской цивилизации. Дата извержения, одного из крупнейших из когда-либо наблюдаемых человечеством, обсуждается уже несколько десятилетий.
Пирсон, профессор дендрохронологии и антропологии в Университете Аризоны, является ведущим автором статьи, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences. , в котором она и ее коллеги использовали новый гибридный подход для присвоения календарных дат последовательности годичных колец, что ограничивает период извержения Теры в пределах данного года. Это позволяет им представить новые доказательства, которые могут подтвердить дату извержения около 1560 г. до н.э.
Деревья растут в соответствии с условиями их местной среды. Каждый год деревья образуют новый слой концентрического роста, называемый древесным кольцом, который может записывать информацию об осадках, температуре, лесных пожарах, состоянии почвы и многом другом. Деревья могут даже регистрировать солнечную активность по мере ее роста и убывания.
Когда последовательность колец деревьев разного возраста перекрывается и суммируется, они могут охватывать сотни или тысячи лет, предоставляя информацию о прошлых климатических условиях и контексте параллельных цивилизаций.
Самая длинная временная шкала в мире насчитывает 12 000 лет. Но в Средиземноморье проблема в том, что у нас нет полных и непрерывных записей, начиная со времен Теры - сказал Пирсон. Мы очень хорошо записали последние 2000 лет, но есть пробел. У нас есть годичные кольца более ранних периодов, но мы не знаем точно, каким датам они соответствуют. Это так называемая «плавающая временная шкала» .
Заполнение этого пробела могло бы помочь определить дату извержения Теры и нарисовать климатический фон для различных цивилизаций, которые поднимались и падали в течение бронзового и железного веков, которые вместе длились от 5000 до 2500 лет.
Пока вы не сможете указать точный год событий в масштабе, который имеет смысл для людей – год – это не так уж важно - сказал Пирсон. В данном исследовании речь идет о том, чтобы взять хронологию Питера Кунихольма (моего соавтора и профессора лаборатории дендрохронологии), который собрал воедино более 45 лет работы, и датировать ее таким способом, который раньше был невозможен .
Научно-исследовательская лаборатория дендрохронологии Университета Аризоны была основана в 1937 году. Это коллекция, которая положила начало области дендрохронологии, и на сегодняшний день она является крупнейшей в мире. Исследователи приезжают со всего мира, чтобы воспользоваться нашей коллекцией. Он наполнен остатками древних лесов и археологических памятников, которых больше не существует, и содержит образцы древесины, которые сыграли важную роль в развитии дисциплины дендрохронологии - сказал Пирсон.
В коллекцию входит древесина из кургана Мидаса в Гордио в Турции – гигантской гробницы человека, который, вероятно, был отцом или дедом царя Мидаса. Из таких лесов Кунихольм вот уже почти полвека строит древесно-кольцевую хронологию Средиземноморья. Вместе Кунихольмские записи периода до н. э. они охватывают более 2000 лет, включая деревья, которые росли во время извержения Теры, что делает их ключевыми для исследований.
Несмотря на продолжительность этой хронологии, она так и не была датирована. Чтобы зафиксировать это, команда решила попробовать что-то новое.
Когда космические лучи из космоса попадают в атмосферу Земли, нейтроны сталкиваются с атомами азота, образуя радиоактивную версию углерода, называемую углеродом-14, которая распространяется по всей планете. Все живые существа на Земле, включая годичные кольца, собирают углерод-14, а поскольку древесные кольца накапливают некоторое количество углерода-14 за каждый год своего роста, они сохраняют закономерности, показывающие, как изменился углерод-14. через некоторое время. Эти образцы углерода-14 в годичных кольцах по всему миру должны совпадать.
Пирсон и его команда использовали образцы углерода-14, зафиксированные в годичных кольцах Гордио, чтобы привязать плавающую хронологию к аналогичным закономерностям из других календарно датированных последовательностей годичных колец.
Это новый способ закрепить плавающую хронологию, использующий годовую точность годичных колец - сказал Пирсон.
Чтобы подтвердить свои выводы, команда обратилась к календарно датированным кольцам высокогорных вишневых сосен на западе Северной Америки, которые жили в то же время, что и деревья Гордио.
Когда происходят крупные извержения вулканов, ткань земной коры часто покрывается рубцами из-за замерзания в течение вегетационного периода, образуя замерзшее кольцо сказал второй автор Мэтью Зальцер. Затем мы сравнили даты этих замороженных колец с тем, что происходило со средиземноморскими деревьями, которые реагируют на извержения вулканов, создавая более широкие кольца . И это сработало. Он показал, что широкие кольца в средиземноморской хронологии возникли в те же годы, что и замерзшие кольца. Мы воспринимаем это как подтверждение того, что датировка, вероятно, была верной.
Затем команда рассмотрела возможность использования рентгеновского флуоресцентного аппарата для сканирования древесины на предмет химических изменений.
Мы сканируем весь период, в течение которого, как известно, произошла Тера , - сказал Пирсон, и мы обнаружили очень небольшое снижение уровня кальция именно там, где я заметил это меньшее кольцо много лет назад . Хотя это небольшое колебание, оно существенное и происходит только в один момент примерно в 1560 году до н.э. Поэтому мы предполагаем, что это возможная дата извержения Теры. - сказал Пирсон.
Что-то изменило химический состав среды, в которой росло дерево; Кислотные отложения из вулкана — это одна из возможностей, а лесной пожар — другая, но поскольку дата совпадает с другими маркерами годичных колец крупного извержения, Пирсон говорит, что это стоит изучить дальше.
Я думаю, чтобы заниматься хорошей наукой, нужно все исследовать и сохранять непредвзятость, пока не будет собрано достаточно данных - сказал Пирсон. Это еще одна маленькая часть головоломки.
