用年轮测定了西拉火山喷发的年代

用年轮测定了西拉火山喷发的年代

亚利桑那大学领导的一项新研究表明，通过解决考古和放射性碳测定火山爆发年代的方法之间的差异，使用年轮的新分析可以解决关于火山何时喷发的长期争论。

该研究的主要作者夏洛特皮尔森(Charlotte Pearson)是UA树木年表研究实验室的树木年代学助理教授。皮尔逊说:“我们现在能说的是，放射性碳证据与公元前16世纪Thera火山喷发的考古证据是一致的。”3400多年前，圣托里尼岛上的米诺斯定居点被火山灰和浮石掩埋在130英尺(40米)深的地层中。火山喷发的影响远至埃及和现在土耳其的伊斯坦布尔。“火山爆发了，代表了一个短暂的时刻，”她说。“如果你能精确地确定这一时刻的时间，那么无论何时你在任何考古地点发现这一时刻的证据，你就会突然有一个非常精确的时间点——这对于研究那段时期的人类/环境相互作用非常有用。”

考古学家估计，这次火山喷发发生在公元前1570年到1500年之间，他们使用了埃及的文字记录和发掘出的陶器等人工制品。其他研究人员估计，这次火山喷发的日期大约是公元前1600年，他们使用的是放射性碳(有时也被称为碳14)的测量数据，这些测量数据来自于火山灰层下面的树木、谷物和豆类。

通过使用放射性碳测量法测量火山爆发时树木年轮的年轮，美国宇航局领导的研究小组将火山爆发的时间确定在1600年到1525年之间，这段时间与1570-1500年之间的考古证据时间重合。皮尔逊说:“关于Thera火山喷发的时间和放射性碳元素与考古年代的对比，存在着巨大的争论。”“我们的数据表明，放射性碳年代测定法可以与火山喷发日期的各种考古证据相重叠。”

在过去的50年里，利用树木年轮绘制出了目前的放射性碳校准曲线，该曲线延续了14000年。当时，科学家们需要使用树木年轮上10到20年的木块，这样才能有足够的木材来测试放射性碳。在UA加速器质谱实验室进行的工作对目前全世界使用的放射性碳校准曲线作出了重大贡献。

现在，放射性碳测试只需要几片木头，所以皮尔逊和她的同事们可以测试从公元前1500年到公元前1700年的树木年轮——在Thera火山爆发之前、期间和之后。在UA AMS实验室对285个年轮进行了放射性碳分析。研究报告的撰写者之一、亚利桑那大学医疗辅助队实验室主任Gregory Hodgins说:“夏洛特每年都要重新调整校准曲线。由此得出的结论是，旧的校准曲线在这段时间内并不完全正确。

皮尔逊想知道目前的树木年代学和放射性碳技术是否能提供更精确的喷发日期。

“每一个年轮都是放射性碳生长年份的时间胶囊，所以我们可以说这是一个从公元前1600年开始的年轮，这是其中的放射性碳含量，”她说。年轮内的放射性碳-14以稳定的速度衰减，可以充当时钟，指示树木何时长出年轮。

皮尔逊和她的同事们使用了两种不同的年轮年表，它们与Thera火山喷发时存活的、相距7000英里的长寿树木不同。Salzer对生活在加利福尼亚和内华达的长寿刺尾松的广泛研究提供了从公元前1700年到1500年每年200个年轮的样本。布朗提供了85个爱尔兰橡树的年轮样本，这些年轮的跨度是相同的。

因为爱尔兰橡树和刺毛松树每年都会增加一个生长环，所以这些年轮年复一年地形成，代表了几千年前的环境历史。像Thera这样的巨大火山向大气中喷射出如此多的物质，使地球降温。对于气候寒冷的树木，如爱尔兰橡树和刺果，异常寒冷的一年表现为一个更窄的树木年轮。Salzer的研究表明，在Thera的新放射性碳年龄范围内，至少有4年不同的时间。在Thera，刚毛松的年轮异常狭窄，这可能意味着一次巨大的火山喷发。

皮尔逊说:“我们在这项研究中所做的是利用年轮的自然性质来改善现有的放射性碳校准曲线。”“我们想解决这段时间，希望能利用这段时间为Thera的辩论提供新的线索。”Hodgins说:“这项研究是关于Thera的，但实际上，它的影响是深远的任何人使用放射性碳年代测定在世界各地的时间跨度。放射性碳界正在进行一场革命，用更精确的测量方法来修正校准曲线。他说，其他研究小组也发现，他们使用年轮测量的放射性碳与目前的放射性碳校准曲线之间存在差异。

皮尔逊仍然对Thera感兴趣，他希望未来的研究能将火山喷发的时间定在某一年。