Nieuwe analyses die gebruik maken van boomringen zouden het al lang bestaande debat over wanneer de vulkaan Thera uitbarstte kunnen oplossen door discrepanties op te lossen tussen archeologische en radiokoolstofmethoden om de uitbarsting te dateren, volgens nieuw onderzoek onder leiding van de Universiteit van Arizona.

"Het gaat over het samenbinden van een tijdlijn van het oude Egypte, Griekenland, Turkije en de rest van de Middellandse Zee op dit kritieke punt in de antieke wereld - dat is wat daten met Thera kan doen, " zei hoofdauteur Charlotte Pearson, een assistent-professor dendrochronologie aan het UA Laboratory of Tree-Ring Research.

"Wat we nu kunnen zeggen is dat het radiokoolstofbewijs verenigbaar is met het archeologische bewijs voor een uitbarsting van Thera in de 16e eeuw voor Christus, ' zei Pearson.

Thera's explosieve uitbarsting op Santorini meer dan 3, 400 jaar geleden begroef de Minoïsche nederzetting op het eiland in een laag as en puimsteen van meer dan 40 meter diep. De effecten van de uitbarsting waren voelbaar tot in Egypte en wat nu Istanbul is in Turkije.

"De vulkaan barst uit en vertegenwoordigt een kort moment in de tijd, "zei ze. "Als je precies kunt daten wanneer dat moment is, dan wanneer je bewijs vindt van dat moment op een archeologische vindplaats, je hebt plotseling een heel precies markeringspunt in de tijd - en dat is echt krachtig voor het onderzoeken van interacties tussen mens en omgeving rond die tijdsperiode."

Archeologen hebben geschat dat de uitbarsting ergens tussen 1570 en 1500 v. Andere onderzoekers schatten de datum van de uitbarsting op ongeveer 1600 voor Christus met behulp van metingen van radiokoolstof, soms koolstof-14 genoemd, van stukjes bomen, granen en peulvruchten net onder de laag vulkanische as.

Door gebruik te maken van radiokoolstofmetingen van de jaarringen van bomen die leefden op het moment van de uitbarsting, het door de UA geleide team dateert de uitbarsting ergens tussen 1600 en 1525, een tijdsperiode die overlapt met het datumbereik van 1570-1500 uit het archeologische bewijs.

"Er is een enorm debat geweest over de timing van de Thera-uitbarsting en radiokoolstof- versus archeologische datering, " zei Pearson. "Onze gegevens wijzen erop dat radiokoolstofdatering kan overlappen met verschillende lijnen van archeologisch bewijs voor de uitbarstingsdatum."

De huidige kalibratiecurve voor radiokoolstof die in de afgelopen 50 jaar is ontwikkeld met behulp van boomringen, strekt zich uit tot 14, 000 jaar in het verleden. In die tijd, de wetenschappers moesten brokken hout gebruiken die 10 tot 20 jaar jaarringen van een boom combineerden om genoeg hout te hebben om te testen op radiokoolstof.

Werk uitgevoerd in het UA Accelerator Mass Spectrometry Laboratory heeft aanzienlijk bijgedragen aan de radiokoolstofkalibratiecurve die momenteel wereldwijd wordt gebruikt.

Nu zijn voor het testen van radiokoolstof slechts stukjes hout nodig, zodat Pearson en haar collega's de jaarringen van bomen van 1500 tot 1700 v. tijdens en na de tijd dat Thera werd verondersteld te zijn uitgebarsten. De 285 monsters van jaarlijkse boomringen werden geanalyseerd op radiokoolstof in het UA AMS-lab.

Co-auteur Gregory Hodgins, directeur van het UA AMS-lab, zei, "Charlotte doet de kalibratiecurve opnieuw op jaarschaal. Wat daarbij viel, was dat de oude kalibratiecurve in deze periode niet precies klopte."

De krant, "Jaarlijks radiokoolstofrecord geeft de zestiende-eeuwse voor Christus-datum voor de uitbarsting van Thera aan, " door Pearson en haar collega's is gepland om online te publiceren op 15 augustus in wetenschappelijke vooruitgang .

Haar andere UA-co-auteurs zijn Peter Brewer, Timotheüs Jul, Todd Lange en Matthew Salzer. Andere co-auteurs zijn David Brown van Queen's University in Belfast, VK, en Timothy Heaton van de Universiteit van Sheffield, VK.

Pearson hoorde over de Thera-uitbarsting tijdens zijn studie archeologie op de universiteit en is sindsdien gefascineerd door de uitbarsting en de nasleep ervan.

Het beperken van de datum voor de uitbarsting van de vulkaan Thera uit het Minoïsche tijdperk is zo belangrijk voor de mediterrane archeologie dat er hele conferenties zijn geweest over wanneer die uitbarsting plaatsvond, ze zei.

Pearson wilde weten of de huidige dendrochronologische en radiokoolstoftechnieken een preciezere datum voor de uitbarsting zouden kunnen opleveren.

"Elke boomring is een tijdcapsule van de radiokoolstof in het jaar waarin hij groeide, dus we kunnen zeggen dat hier een jaarring is uit 1600 v.Chr. en dit is hoeveel radiokoolstof erin zit, " ze zei.

De radioactieve koolstof-14 in een jaarlijkse boomring vervalt met een constante snelheid en kan fungeren als een klok die aangeeft wanneer de boom die ring heeft laten groeien.

Pearson en haar collega's gebruikten twee verschillende boomring-chronologieën van langlevende bomen die leefden op het moment van de Thera-uitbarsting maar groeiden 7, 000 mijl uit elkaar. Het uitgebreide werk van Salzer aan langlevende dennenbomen die in Californië en Nevada leven, leverde de 200 jaarringmonsters op die elk jaar van 1700 tot 1500 voor Christus vertegenwoordigen. Brown leverde 85 jaarlijkse boomringmonsters van Ierse eik die dezelfde jaren overspannen.

Omdat Ierse eiken en bristlecone dennen elk jaar een jaarring toevoegen, de jaar na jaar vastgelegde ringen vertegenwoordigen een milieugeschiedenis die duizenden jaren teruggaat in de tijd.

Een enorme vulkaan zoals Thera werpt zoveel materiaal de atmosfeer in dat het de aarde afkoelt. Voor bomen met een koud klimaat, zoals Ierse eiken en bristlecones, dat uitzonderlijk koude jaar verschijnt als een veel smallere boomring. Salzers werk onthult ten minste vier verschillende jaren binnen de nieuwe leeftijdscategorie voor radioactieve koolstof voor Thera, waar de dennenappels uitzonderlijk smalle ringen hadden die zouden kunnen wijzen op een enorme vulkaanuitbarsting.

"Wat we in deze studie doen, is het jaarlijkse karakter van boomringen gebruiken om de bestaande kalibratiecurve voor radiokoolstof te verbeteren, " 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, maar echt, 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, hij zei.

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