Datering af det gamle minoiske udbrud af Thera ved hjælp af træringe

Nye analyser, der bruger træringe, kunne afgøre den langvarige debat om, hvornår vulkanen Thera brød ud, ved at løse uoverensstemmelser mellem arkæologiske og radiocarbonmetoder til at datere udbruddet, ifølge ny University of Arizona-ledet forskning.

"Det handler om at binde sammen en tidslinje fra det gamle Egypten, Grækenland, Tyrkiet og resten af ​​Middelhavet på dette kritiske punkt i den antikke verden - det er hvad dating Thera kan gøre, " sagde hovedforfatter Charlotte Pearson, en assisterende professor i dendrokronologi ved UA Laboratory of Tree-Ring Research.

"Hvad vi kan sige nu er, at radiocarbonbeviserne er forenelige med de arkæologiske beviser for et udbrud af Thera i det 16. århundrede f.Kr. "Sagde Pearson.

Theras eksplosive udbrud på Santorini mere end 3, For 400 år siden begravede den minoiske bosættelse på øen i et lag af aske og pimpsten på mere end 130 fod (40 meter) dybt. Effekterne af udbruddet kunne mærkes så langt væk som til Egypten og det, der nu er Istanbul i Tyrkiet.

"Vulkanen går i udbrud og repræsenterer et kort øjeblik i tiden, " sagde hun. "Hvis du kan date præcis, hvornår det øjeblik er, så når du finder beviser for det øjeblik på et arkæologisk sted, du har pludselig et meget præcist markørpunkt i tid - og det er virkelig kraftfuldt til at undersøge menneskelige/miljømæssige interaktioner omkring denne periode. "

Arkæologer har vurderet, at udbruddet fandt sted engang mellem 1570 og 1500 f.Kr. ved at bruge menneskelige artefakter såsom skriftlige optegnelser fra Egypten og keramik hentet fra udgravninger. Andre forskere estimerede datoen for udbruddet til omkring 1600 f.Kr. ved hjælp af målinger af radiocarbon, nogle gange kaldet kulstof-14, fra stumper af træer, korn og bælgfrugter fundet lige under laget af vulkansk aske.

Ved at bruge radiocarbonmålinger fra årsringene af træer, der levede på tidspunktet for udbruddet, det UA-ledede team daterer udbruddet til et sted mellem 1600 og 1525, en tidsperiode, der overlapper med datointervallet 1570-1500 fra de arkæologiske beviser.

"Der har været en kæmpe debat om tidspunktet for Thera-udbruddet og radiocarbon versus arkæologisk datering, " sagde Pearson. "Vores data indikerer, at radiocarbondatering kan overlappe med forskellige arkæologiske beviser for udbrudsdatoen."

Den nuværende radiocarbon kalibreringskurve, der blev udviklet i løbet af de sidste 50 år ved hjælp af træringe, strækker sig 14, 000 år tilbage i fortiden. På det tidspunkt, forskerne skulle bruge træstykker, der kombinerede 10 til 20 år af et træs årringe for at have nok træ til at teste for radiocarbon.

Arbejdet udført på UA Accelerator Mass Spectrometry Laboratory bidrog væsentligt til den radiocarbon-kalibreringskurve, der i øjeblikket er i brug verden over.

Nu kræver radiocarbontestning kun spåner af træ, så Pearson og hendes kolleger kunne teste træernes årlige vækstringe fra 1500 tilbage til 1700 f.Kr. – før, under og efter den tid, Thera mentes at være udbrudt. De 285 prøver af årlige træringe blev analyseret for radiocarbon på UA AMS lab.

Medforfatter Gregory Hodgins, direktør for UA AMS lab, sagde, "Charlotte laver kalibreringskurven om på årsskala. Det, der faldt ud af det, var, at den gamle kalibreringskurve ikke var præcis korrekt i denne tidsramme."

Papiret, "Årlig radiocarbon rekord angiver datoen for Thera-udbruddet fra det sekstende århundrede f.Kr. " af Pearson og hendes kolleger er planlagt til at udgive online den 15. august i Videnskabens fremskridt .

Hendes andre UA-medforfattere er Peter Brewer, Timothy Jull, Todd Lange og Matthew Salzer. Andre medforfattere er David Brown fra Queen's University i Belfast, Storbritannien, og Timothy Heaton fra University of Sheffield, Storbritannien.

Pearson lærte om Thera-udbruddet, mens han studerede arkæologi på college og har været fascineret af udbruddet og dets eftervirkninger lige siden.

At indsnævre datoen for vulkanen Theras udbrud fra minotiden er så vigtig for middelhavsarkæologien, at der har været hele konferencer om, hvornår udbruddet fandt sted, hun sagde.

Pearson ønskede at vide, om de nuværende dendrokronologiske og radiocarbon-teknikker kunne give en mere præcis dato for udbruddet.

"Hver træring er en tidskapsel af radiocarbonet i det år, hvor det voksede, så vi kan sige, at her er en træring fra 1600 f.Kr., og her er hvor meget radiocarbon der er i den, " hun sagde.

Det radioaktive kulstof-14 i en årlig træring henfalder med en konstant hastighed og kan fungere som et ur, der indikerer, hvornår træet voksede den ring.

Pearson og hendes kolleger brugte to forskellige træringkronologier fra langlivede træer, der var i live på tidspunktet for Thera-udbruddet, men som voksede 7, 000 km fra hinanden. Salzers omfattende arbejde med langlivede keglefyr i Californien og Nevada gav de 200 træringprøver, der repræsenterede hvert år fra 1700 til 1500 f.Kr. Brown leverede 85 årlige træringprøver af irsk eg, der strakte sig over de samme år.

Fordi irske egetræer og fyrretræer tilføjer en vækstring hvert år, ringene, der er lagt ned år for år, repræsenterer en miljøhistorie, der går tusinder af år tilbage i tiden.

En massiv vulkan som Thera sender så meget materiale ud i atmosfæren, at det afkøler jorden. For træer i koldt klima, såsom irske egetræer og børstehår, det usædvanligt kolde år viser sig som en meget smallere træring. Salzers arbejde afslører mindst fire forskellige år inden for det nye radiocarbon-alderområde for Thera, hvor bristlecone fyrretræerne havde usædvanligt smalle ringe, der kunne indikere et enormt vulkanudbrud.

"Det, vi gør i denne undersøgelse, er at bruge træringenes årlige natur til at forbedre den eksisterende kalibreringskurve for radiocarbon, " Pearson said. "We wanted to tackle this time period in hopes we could use this to shed new light on the Thera debate."

Hodgins said, "This research is about Thera, but really, the implications of it are profound for anyone that uses radiocarbon dating throughout the world for this time span. There's a kind of revolution in the radiocarbon community to revise the calibration curve using these more precise measurements."

Other research teams are also finding discrepancies between their radiocarbon measurements using annual tree rings and the current radiocarbon calibration curve, han sagde.

Pearson, still fascinated by Thera, hopes future research can nail the eruption down to a particular year.