Anéis de árvores podem determinar data de erupção do vulcão Thera

Erupção minóica de Thera. Imagem de satélite de Thera, 21 de novembro de 2000. Crédito: NASA, domínio público

Os olhos de Charlotte Pearson examinaram um pedaço de árvore antiga do tamanho de uma palma. Eles se estabeleceram em um anel que parecia “extraordinariamente leve”, e ela fez uma anotação sem pensar duas vezes. Três anos depois, e armada com nova metodologia e tecnologia, ela descobriu que o anel de luz poderia marcar o ano em que o vulcão Thera, na ilha grega de Santorini, entrou em erupção sobre a antiga civilização minóica. A data da erupção, que é uma das maiores humanidade já testemunhada, está em debate há décadas.

Pearson, professora assistente de dendrocronologia e antropologia da Universidade do Arizona, é autora principal de um artigo publicado na revista Proceedings da Academia Nacional de Ciências, em que ela e seus colegas usaram uma nova abordagem híbrida para atribuir datas do calendário a uma sequência. de anéis de árvores, que abrange o período durante o qual Thera entrou em erupção, até um ano após a data do calendário. Isso lhes permite apresentar novas evidências que poderiam apoiar uma data de erupção por volta de 1560 a.C.

Preenchendo as lacunas

“Em cada anel de árvore, você tem essa cápsula do tempo que pode ser desembalada”, disse Pearson.

As árvores crescem de acordo com as condições do ambiente local. A cada ano, as árvores produzem uma nova camada de crescimento concêntrico, chamada anel de árvore, que pode registrar informações sobre chuva, temperatura, incêndios, condições do solo e muito mais. As árvores podem até registrar a atividade solar à medida que cresce e diminui.

Quando uma sequência de anéis de árvores de várias idades se sobrepõe e se somam, eles podem se estender por centenas ou milhares de anos, fornecendo informações sobre as condições climáticas anteriores e o contexto das civilizações concorrentes.

“A cronologia mais longa do mundo remonta a 12.000 anos. Mas no Mediterrâneo, o problema é que não temos um registro completo e contínuo que remonta à época de Thera”, disse Pearson. “Registramos muito bem os últimos 2.000 anos, mas há uma lacuna. Temos anéis de árvores de períodos anteriores, mas não sabemos exatamente a que datas os anéis correspondem. Isso é chamado de ‘cronologia flutuante'”.

Preencher essa lacuna pode ajudar a determinar a data da erupção de Thera e pintar um cenário climático para as várias civilizações que surgiram e caíram durante as idades de Bronze e Ferro, que juntas duraram entre 5.000 e 2.500 anos atrás.

“Até que você possa colocar um ano exato em eventos em uma escala que faça sentido para as pessoas – um ano – não é tão poderoso”, disse Pearson. “Este estudo trata realmente de levar a cronologia de Peter Kuniholm (meu coautor e professor de laboratório de anéis de árvores) que ele montou mais de 45 anos de trabalho e datá-lo de uma maneira que não era possível antes. Mais importante, isso é fixado no tempo, como se tivéssemos preenchido nossa lacuna no anel das árvores “.

Uma abordagem híbrida

Desde o início do Laboratório de Pesquisa de Anéis em Árvores do UArizona em 1937, uma variedade de amostras de anéis de árvores de todo o mundo se acumulou em condições abaixo do ideal sob o Arizona Stadium. Mas desde a conclusão do edifício do anel de árvores Bryant Bannister da universidade, em 2013, a equipe de curadoria, liderada por Peter Brewer, vem realocando, organizando e preservando amostras para pesquisas futuras.

“Esta é a coleção que fundou o campo da pesquisa em anéis de árvores e é de longe a maior do mundo”, disse Brewer. “Pesquisadores vêm de todo o mundo para usar nossa coleção”.

“Ele está repleto de restos de florestas antigas e sítios arqueológicos, que não existem mais, e contém amostras de madeira que foram fundamentais no crescimento da disciplina de dendrocronologia”, disse Pearson.

A coleção inclui madeiras do Midas Mound Tumulus em Gordion, na Turquia – uma tumba gigante de um homem que provavelmente era pai ou avô de Midas. A partir de madeiras como essas, Kuniholm constrói uma cronologia de anéis de árvores do Mediterrâneo há quase meio século. Juntos, o registro de Kuniholm do B.C. O período se estende por mais de 2.000 anos, incluindo árvores crescendo a favor do vento da erupção do Thera, tornando-o essencial para a pesquisa da equipe.

Apesar da duração dessa cronologia, ela permaneceu sem data. Para resumir, a equipe decidiu tentar algo novo.

Quando os raios cósmicos do espaço entram na atmosfera da Terra, os nêutrons colidem com átomos de nitrogênio para criar uma versão radioativa do carbono, chamada carbono-14, que se espalha pelo planeta. Todas as outras vidas na Terra, incluindo anéis de árvores, captam o carbono-14 e, como os anéis de árvore retêm uma medida de carbono-14 para cada ano em que crescem, eles mantêm padrões que mostram como isso mudou com o tempo. Esses padrões de carbono-14 em anéis de árvores em todo o mundo devem corresponder.

Pearson e sua equipe usaram os padrões de carbono-14 capturados nos anéis de árvores de Gordion para ancorar a cronologia flutuante a padrões semelhantes de outras seqüências de anéis de árvores datadas do calendário.

“É uma nova maneira de posicionar cronologias flutuantes de anéis de árvores que utiliza a precisão anual desses anéis de árvores”, disse Pearson.

Para validar suas descobertas, a equipe recorreu aos anéis datados do calendário de pinheiros de bristlecone de alta elevação do oeste da América do Norte que viviam ao mesmo tempo que o Gordion.

“Quando há grandes erupções vulcânicas, geralmente cicatrizes de cerda congelam durante a estação de crescimento, criando um anel de geada”, disse o segundo autor Matthew Salzer, cientista pesquisador do laboratório de anéis de árvores. “Então comparamos as datas dos anéis de geada com o que estava acontecendo nas árvores do Mediterrâneo, que respondem aos vulcões através do crescimento de anéis mais largos. E funcionou. Mostrou que os anéis largos na cronologia do Mediterrâneo ocorreram nos mesmos anos que os anéis de gelo no bristlecone. Tomamos como confirmação que o namoro provavelmente estava correto. ”

A equipe então pensou em usar uma nova peça de tecnologia no laboratório chamada máquina de fluorescência de raios-X para escanear a madeira em busca de mudanças químicas.

“Examinamos todo o período em que Thera é conhecido por ter acontecido”, disse Pearson, “e detectamos um leve esgotamento de cálcio, exatamente onde vi esse anel mais leve anos atrás”.

Embora seja uma ligeira flutuação, é significativa e ocorre apenas em um ponto nos anos por volta de 1560 a.C.

“Colocamos isso no jornal e sugerimos que é uma data possível para Thera”, disse Pearson.

Algo mudou a química do ambiente em que a árvore cresceu; a deposição de ácido de um vulcão é uma possibilidade, o incêndio é outra, mas como a data coincide com outros marcadores de anéis de árvores para uma grande erupção, Pearson diz que vale a pena explorar mais.

“Acho que, para fazer uma boa ciência, é preciso investigar tudo e manter a mente aberta até que dados suficientes sejam reunidos”, disse Pearson. “Este é outro pequeno pedaço do quebra-cabeça.”


Publicado em 31/03/2020 21h47

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