Os olhos de Charlotte Pearson examinaram um pedaço de árvore antiga do tamanho de uma palma. Eles se estabeleceram em um anel que parecia "excepcionalmente leve, "e ela fez uma anotação sem pensar duas vezes. Três anos depois, e armado com nova metodologia e tecnologia, ela descobriu que o anel de luz pode 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 que a humanidade já testemunhou, tem sido debatido por décadas.

Pearson, um professor assistente de dendrocronologia e antropologia da Universidade do Arizona, é o autor principal de um artigo, publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences , 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 o Thera entrou em erupção, dentro de um ano de uma 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 esta cápsula do tempo que pode desempacotar, "Disse Pearson.

As árvores crescem de acordo com as condições de seu ambiente local. Cada ano, árvores produzem uma nova camada de crescimento concêntrico, chamado de anel de árvore, que pode registrar informações sobre a precipitação, temperatura, incêndios florestais, condições do solo e muito mais. As árvores podem até registrar a atividade solar conforme ela aumenta e diminui.

Quando uma sequência de anéis de árvores de várias idades é sobreposta e adicionada, eles podem abranger centenas ou milhares de anos, fornecendo uma visão sobre as condições climáticas do passado e contexto para civilizações concorrentes.

"A cronologia mais longa do mundo remonta a 12 anos, 000 anos. Mas no Mediterrâneo, o problema é que não temos um completo, registro contínuo desde a época de Thera, "Disse Pearson." Gravamos os últimos 2, 000 anos muito bem, mas então há uma lacuna. Temos anéis de árvores de períodos anteriores, mas não sabemos exatamente a quais datas os anéis correspondem. Isso é chamado de 'cronologia flutuante'. "

Preencher essa lacuna pode ajudar a definir a data de erupção do Thera e a pintar um pano de fundo climático para as várias civilizações que surgiram e caíram durante as idades do bronze e do ferro, que juntos mediram 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, "Pearson disse." Este estudo é realmente sobre pegar (meu co-autor e professor pesquisador do laboratório de anéis de árvores) de Peter Kuniholm que ele reuniu ao longo de 45 anos de trabalho e datá-la de uma forma que não era possível antes. Mais importante, é fixado no tempo, como se tivéssemos preenchido nossa lacuna no anel da árvore. "

Uma abordagem híbrida

Desde o início do Laboratório de Pesquisa de Anéis de Árvores do UArizona em 1937, uma variedade de amostras de anéis de árvores de todo o mundo acumuladas em condições nada ideais sob o Arizona Stadium. Mas desde a conclusão do edifício renovado Bryant Bannister Tree Ring Building em 2013, a equipe de curadoria, liderado por Peter Brewer, tem se mudado, organizando e preservando amostras para pesquisas futuras.

“Esta é a coleção que fundou o campo da pesquisa de anéis de árvores, e é de longe o maior do mundo, "Disse Brewer." Pesquisadores vêm de todos os lugares para usar nossa coleção. "

"Está abarrotado de vestígios de antigas florestas e sítios arqueológicos, que não existem mais, e contém amostras de madeira que foram fundamentais para o 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 foi o pai ou avô de Midas. De madeiras como essas, Kuniholm vem construindo uma cronologia de anéis de árvores do Mediterrâneo há quase meio século. Juntos, O recorde de Kuniholm em B.C. período se estende por mais de 2, 000 anos, incluindo árvores crescendo a favor do vento da erupção Thera, tornando-o fundamental para a pesquisa da equipe.

Apesar da extensão desta cronologia, permaneceu sem data. Para definir, a equipe decidiu tentar algo novo.

Quando os raios cósmicos do espaço entram na atmosfera da Terra, nêutrons colidem com átomos de nitrogênio para criar uma versão radioativa do carbono, chamado carbono-14, que se espalha pelo planeta. Todas as outras formas de vida na Terra, incluindo anéis de árvores, pegar o carbono-14, e porque os anéis das árvores bloqueiam uma medida de carbono-14 para cada ano que crescem, eles mantêm padrões que mostram como isso mudou ao longo do tempo. Esses padrões de carbono-14 nos anéis das árvores ao redor do mundo devem ser iguais.

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

"É uma nova forma de ancorar cronologias de anéis de árvores flutuantes que faz uso da precisão anual dos anéis de árvores, "Disse Pearson.

Para validar suas descobertas, a equipe voltou-se para os anéis datados de calendário de pinheiros bristlecone de alta altitude do oeste da América do Norte que viveram na mesma época que o Gordion.

"Quando há grandes erupções vulcânicas, muitas vezes deixa cicatrizes no bristlecone por congelamento durante a estação de crescimento, criando um anel de gelo, "disse o segundo autor Matthew Salzer, cientista de pesquisa no laboratório de anéis de árvores. "Em seguida, comparamos as datas dos anéis de geada com o que estava acontecendo nas árvores do Mediterrâneo, que respondem aos vulcões criando anéis mais largos. E funcionou. Mostrou que os anéis largos na cronologia mediterrânea ocorreram nos mesmos anos que os anéis de gelo no bristlecone. Nós interpretamos isso como uma confirmação de que o namoro provavelmente estava correto. "

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

"Escaneamos todo o período em que se sabia que Thera aconteceu, "Pearson disse, "e detectamos uma depleção muito leve de cálcio, bem onde eu vi este anel mais leve anos atrás. "

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

"Colocamos isso no jornal e, provisoriamente, sugerimos que é uma data possível para Thera, "Disse Pearson.

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

"Acho que para fazer boa ciência é preciso investigar tudo e manter a mente aberta até que dados suficientes sejam reunidos, "Pearson disse." Esta é outra pequena peça do quebra-cabeça.