Forscher nähern sich dem Datum des Ausbruchs des Vulkans Thera

Eine Expertin für Baumringe der University of Arizona ist näher denn je daran, das Datum des berüchtigten Ausbruchs des Vulkans Thera festzulegen – ein Ziel, das sie seit Jahrzehnten verfolgt.

Charlotte Pearson, außerordentliche Professorin am Laboratory of Tree-Ring Research, ist Hauptautorin eines neuen Artikels in PNAS-Nexus Das kombiniert ein Mosaik von Techniken, um die Quelle eines Vulkanausbruchs im Jahr 1628 v. Chr. zu bestätigen. Während man früher dachte, dass der Ausbruch Thera auf der griechischen Insel Santorini war, fanden Pearson und ihre Kollegen stattdessen heraus, dass es sich um den Vulkan Aniakchak II in Alaska handelte.

Der Fund hilft den Forschern einzugrenzen, wann der eigentliche Thera-Ausbruch stattfand.

Der massive Ausbruch von Thera, von dem bekannt ist, dass er irgendwann vor 1500 v. Chr. stattgefunden hat, begrub die minoische Stadt Akrotiri in mehr als 130 Fuß Trümmern. Aber das genaue Datum des Ausbruchs und seine Auswirkungen auf das Klima werden seit Jahrzehnten diskutiert.

Wenn ein Vulkanausbruch groß genug ist, kann er Schwefel und Trümmer namens Tephra in die Stratosphäre schleudern, wo beide an sehr weit entfernte Orte zirkulieren können. Das Schwefeldioxid der Eruption, das in die obere Atmosphäre gelangt, reflektiert die Sonnenwärme und lässt die Temperaturen auf der ganzen Welt sinken. Diese klimatische Verschiebung spiegelt sich in Bäumen wider, die ein reduziertes Wachstum oder Frostringe aufweisen, die effektiv das Jahr markieren, in dem der Ausbruch stattfand.

Schwefel und Tephra können auch auf die Pole der Erde regnen, wo sie in Eisschichten konserviert werden. Wenn Eisbohrkerne analysiert werden, kann der darin enthaltene Sulfatgehalt auch verwendet werden, um die wahrscheinlichen Auswirkungen eines Ausbruchs auf das Klima abzuschätzen. Eruptionen mit hohem Sulfatgehalt haben ein größeres Potenzial, kurzfristige Klimaverschiebungen zu verursachen. Gleichzeitig kann die Tephra der Eisbohrkerne, die einen einzigartigen geochemischen Fingerabdruck hat, verwendet werden, um den Schwefel im Eis mit einer genauen vulkanischen Quelle in Verbindung zu bringen.

Pearson und ihre Mitarbeiter – darunter Michael Sigl von der Universität Bern und ein internationales Team von Geochemikern, Eisbohrkernexperten und Tephra-Chronologen – haben Daten von Baumringen und Eisbohrkernen in der Antarktis und Grönland abgeglichen, um eine umfassende Aufzeichnung von Vulkanausbrüchen zu erstellen die Periode, in der Thera aufgetreten sein muss – 1680 bis 1500 v. Chr. Sie verwendeten Sulfat- und Tephra-Beweise, um mehrere der Ereignisse als potenzielle Thera-Daten auszuschließen, und verwendeten hochauflösende Techniken, um geochemisch durch die Eisbohrkerne zu bestätigen, dass die 1628 v. Chr. aufgezeichnete Eruption Aniakchak war II.

Das genaue Datum des Ausbruchs von Thera bleibt unbestätigt, aber das Team hat es auf eine Handvoll Möglichkeiten eingegrenzt: 1611 v. Chr., 1562-1555 v. Chr. und 1538 v

„Eine davon ist Thera“, sagte Pearson. „Wir können nur noch nicht bestätigen, welches, aber zumindest wissen wir jetzt genau, wo wir suchen müssen. Die Herausforderung bei Thera besteht darin, dass es immer diese Diskrepanz zwischen mehreren Datierungsbeweisen gegeben hat. Jetzt, da wir wissen, was die möglichen Daten sind, Diese Beweise können neu bewertet werden, aber wir brauchen immer noch einen geochemischen Fingerabdruck, um sie zu bestätigen.

Eine Explosion aus der Vergangenheit

Als Studentin im Grundstudium im Jahr 1997 las Pearson zwei Aufsätze, die nicht nur ihr Interesse an der Baumringwissenschaft weckten, sondern auch den Ausgangspunkt der größeren Debatte über Thera-Datteln markierten.

Das erste Papier, das von den Baumringforschern Valmore LaMarche und Katherine Hirschboeck von der UArizona verfasst wurde, identifizierte Frostschäden in Baumringen der Bristlecone-Kiefer aus Kalifornien, die dem Jahr 1627 v eine Periode sehr schmaler Baumringe in Eichen aus Irland, die im Jahr 1628 v.

Beide Autorengruppen brachten die Baumringanomalien mit Thera in Verbindung, da Thera zum Zeitpunkt der Studien die einzige bekannte Eruption in diesem ungefähren Zeitraum war. Aber Pearsons neuestes Papier bestätigt, dass diese Baumringanomalien tatsächlich Beweise für einen anderen, ungewöhnlich hohen Sulfatausbruch sind – den Vulkan Aniakchak II in Alaska.

„Wir haben uns dasselbe Ereignis angesehen, das in Baumringen in einem Abstand von 7.000 Kilometern aufgetreten ist, und wir wissen jetzt ein für alle Mal, dass dieser gewaltige Ausbruch nicht Thera ist“, sagte Pearson. „Es ist wirklich schön zu sehen, dass diese ursprüngliche Verbindung gelöst ist. Es macht auch absolut Sinn, dass sich Aniakchak II als einer der größten Sulfatauswürfe der letzten 4.000 Jahre herausstellt – die Bäume haben uns dies die ganze Zeit gesagt.“

Die Suche nach Thera-Ausbrüchen geht weiter

Archäologische Beweise deuten darauf hin, dass das Datum des Thera-Ausbruchs näher bei 1500 v

„Ich bevorzuge den Mittelweg. Aber wir sind wirklich kurz davor, eine endgültige Lösung für dieses Problem zu finden. Es ist wichtig, für alle Möglichkeiten offen zu bleiben und immer wieder Fragen zu stellen“, sagte Pearson.

„Die Beweisführung in dieser Recherche lässt sich am besten mit Kriminalfällen vergleichen, in denen Verdächtige sowohl mit dem Tatort als auch mit der Tatzeit in Verbindung gebracht werden müssen“, sagte Sigl. „Nur in diesem Fall sind die Spuren bereits über 3.500 Jahre alt.“

Die Studie bestätigt auch, dass jegliche klimatischen Auswirkungen von Thera relativ gering gewesen wären, basierend auf Vergleichen von Sulfatspitzen innerhalb des Zeitraums mit denen von kürzlich dokumentierten Eruptionen.

Der nächste Schritt besteht darin, die möglichen Thera-Eruptionsjahre zu lokalisieren und weitere chemische Informationen aus dem Schwefel und Tephra in den Eisbohrkernen zu extrahieren. Irgendwo in einem dieser Sulfate könnte sich ein Stück Tephra befinden, dessen chemisches Profil dem von Thera entspricht.

„Das ist der Traum. Dann muss ich etwas anderes finden, wovon ich besessen bin“, sagte Pearson. „Im Moment ist es einfach schön, näher dran zu sein als je zuvor.“

Die Studie ist Teil eines vom Europäischen Forschungsrat finanzierten Projekts unter der Leitung von Sigl am Oeschger-Zentrum für Klimaforschung an der Universität Bern in der Schweiz. Das Projekt trägt den Namen THERA, kurz für Timing of Holocene volcanic Eruptions and their Radiative Aerosol forcing. Neben UArizona wurde die Studie von einem internationalen Expertennetzwerk der Universität Bern, der University of St. Andrews, der Swansea University, der University of Maine, der South Dakota State University und der University of Florence durchgeführt.