Введение
Когда исследователь Шарлотта Пирсон изучала ладонь‑размерный кусок древнего дерева, она заметила необычно узкое кольцо. Три года спустя, применив новые методы и технологии, она выяснила, что это кольцо может отмечать год извержения вулкана Тера (современный остров Санторини) во времена минойской цивилизации. Дата этого масштабного события, одно из крупнейших извержений в истории человечества, обсуждалась десятилетиями.
Методика исследования
Пирсон, профессор дендрохронологии и антропологии в Университете Аризоны, является ведущим автором статьи в Proceedings of the National Academy of Sciences. Вместе с коллегами она применила гибридный подход, позволяющий привязать календарные даты к последовательности древесных колец, что ограничивает период извержения Теры до конкретного года — около 1560 г. до н.э.
Деревья растут, реагируя на местные условия. Каждый год они образуют новый слой — древесное кольцо, фиксирующее информацию о осадках, температуре, пожарах, состоянии почвы и даже о солнечной активности.
Сочетая кольца разных возрастов, учёные могут охватить сотни и тысячи лет, получая сведения о климате и о том, какие цивилизации существовали в тот период.
Проблема «плавающей» хронологии
«Самая длинная в мире хронология охватывает 12 000 лет. Но в Средиземноморье у нас нет непрерывного ряда, доходящего до времени Теры», — говорит Пирсон. «Мы хорошо знаем последние 2 000 лет, но между ними и более старыми кольцами существует разрыв — так называемая «плавающая» хронология».
Заполнение этого разрыва позволит точно установить дату извержения и построить климатический фон для цивилизаций бронзового и железного веков, существовавших в период от 5 000 до 2 500 лет до н.э.
Привязка к календарным датам
«Пока нельзя указать точный год, результаты мало влияют на наше понимание истории», — отмечает Пирсон. «Мы используем работу Питера Кунихолма, который собрал более 45 лет данных, и впервые можем их датировать».
Лаборатория дендрохронологии Университета Аризоны, основанная в 1937 г., хранит крупнейшую в мире коллекцию древесных образцов, включающую остатки исчезнувших лесов и археологических памятников.
В коллекцию входят древесины из гробницы Мидаса в Гордио (Турция). На их основе Кунихольм создаёт дендрохронологию Средиземноморья, охватывающую более 2 000 лет, включая период извержения Теры.
Несмотря на длительность хронологии, она оставалась без привязки к календарю. Команда решила применить новый подход.
Углерод‑14 как «якорь»
Космические лучи создают в атмосфере радиоактивный углерод‑14, который попадает в живые организмы, в том числе в древесные кольца. Поскольку содержание ^14C меняется со временем, каждый год оставляет уникальный сигнатурный отпечаток.
Пирсон и её коллеги сопоставили сигнатуры ^14C из колец Гордио с другими календарно датированными последовательностями, тем самым «закрепив» плавающую хронологию.
«Это новый способ привязать плавающие хронологии, используя ежегодную точность древесных колец», — поясняет Пирсон.
Сравнение с североамериканскими образцами
Для проверки использовались календарно датированные кольца высокогорных вишнёвых сосен Западной Северной Америки, живших в тот же период.
«При крупных извержениях кора дерева часто «замерзает» в течение вегетативного периода, образуя узкое кольцо», — отмечает второй автор Мэттью Сальзер. «Мы сопоставили даты этих замёрзших колец с широкими кольцами средиземноморских деревьев, реагирующих на вулканическую активность, и получили совпадения», — добавил он.
Химический анализ
Команда также применила рентгенофлуоресцентный сканер для изучения химических изменений в древесине.
«Мы просканировали весь период, когда, как предполагается, произошло извержение Теры, и обнаружили небольшое снижение содержания кальция именно в том месте, где ранее была замечена узкая полоса», — говорит Пирсон. «Хотя отклонение незначительное, оно единственно в годы около 1560 г. до н.э., что позволяет предположить эту дату как возможную».
Изменения химии могли быть вызваны кислотными осадками от вулкана, лесными пожарами или другими факторами, но совпадение с другими признаками указывает именно на извержение.
Заключение
«Хорошая наука требует исследования всех возможностей и открытого ума, пока не соберётся достаточно данных», — подытоживает Пирсон. «Это ещё один кусочек головоломки».
