La erupción del volcán Thera en la isla griega de Santorini es una de las más grandes que la humanidad haya presenciado
Los ojos de Charlotte Pearson recorrieron un pedazo de un antiguo árbol del tamaño de una palma. Se fijaron en un anillo que parecía "inusualmente ligero", y lo anotó sin pensarlo dos veces. Tres años después, y armada con una nueva metodología y tecnología, descubrió que el reluciente anillo podría marcar el año en que hizo erupción el volcán Thera en la isla griega de Santorini sobre la antigua civilización minoica. La fecha de la erupción, que es una de las más grandes que la humanidad haya presenciado, se ha debatido durante décadas.
Pearson, profesora asistente de antropología y dendrocronología de la Universidad de Arizona, es la autora principal de un artículo, publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, en el que ella y sus colegas han utilizado un nuevo enfoque híbrido para asignar fechas de calendario a una secuencia de anillos de árboles, que abarca el período durante el cual hizo erupción el Thera, dentro de un año de una fecha calendario. Esto les permite presentar nueva evidencia que podría respaldar una fecha de erupción alrededor del 1560 a.C.
Llenando los huecos
"En cada anillo de árbol, tienes esta cápsula de tiempo que puedes desempaquetar", dijo Pearson.
Los árboles crecen de acuerdo con las condiciones de su entorno local. Cada año, los árboles producen una nueva capa de crecimiento concéntrico, llamada anillo de árbol, que puede registrar información sobre lluvia, temperatura, incendios forestales, condiciones del suelo y más. Los árboles incluso pueden registrar la actividad solar a medida que aumenta y disminuye.
Cuando se superponen y se suman una secuencia de anillos de árboles de varias edades, pueden abarcar cientos o miles de años, proporcionando información sobre las condiciones climáticas pasadas y el contexto de civilizaciones concurrentes.
"La cronología más larga del mundo se remonta a 12.000 años. Pero en el Mediterráneo, el problema es que no tenemos un registro completo y continuo desde la época del Thera", dijo Pearson. "Hemos registrado muy bien los últimos 2.000 años, pero hay una brecha. Tenemos anillos de árboles de períodos anteriores, pero no sabemos exactamente a qué fechas corresponden los anillos. Esto es lo que se llama una 'cronología flotante'".
Llenar este vacío podría ayudar a determinar la fecha de erupción del Thera y pintar un telón de fondo climático para las diversas civilizaciones que se levantaron y cayeron durante las edades de Bronce y Hierro, que en conjunto abarcaron entre 5.000 y 2.500 años atrás.
"Hasta que se pueda poner un año exacto en los eventos en una escala que tenga sentido para las personas, un año, no es tan poderoso", dijo Pearson. "Este estudio realmente trata sobre la cronología de Peter Kuniholm (mi coautor y profesor de investigación del laboratorio de anillos de árboles) que ha reunido más de 45 años de trabajo y se ha datado de una manera que antes no era posible. Lo más importante es que se ajusta en el tiempo, como si hubiéramos llenado el hueco del anillo de nuestro árbol".
Un enfoque híbrido
Desde el inicio en 1937 del Laboratory of Tree-Ring Research de la UArizona, una variedad de muestras de anillos de árbol de todo el mundo se acumularon en condiciones menos que ideales debajo del Estadio de Arizona. Pero desde la finalización en 2013 del edificio Bryant Bannister Tree Ring Building mejorado de la universidad, el equipo de curación, dirigido por Peter Brewer, ha estado reubicando, organizando y preservando muestras para futuras investigaciones.
"Esta es la colección que fundó el campo de la investigación de anillos de árboles, y es, con mucho, la más grande del mundo", dijo Brewer. "Los investigadores vienen de todas partes para usar nuestra colección".
"Está repleto de restos de antiguos bosques y sitios arqueológicos, que ya no existen, y contiene muestras de madera que fueron fundamentales en el crecimiento de la disciplina de la dendrocronología", dijo Pearson.
La colección incluye maderas del Túmulo del montículo de Midas en Gordion en Turquía, una tumba gigante de un hombre que probablemente era el padre o abuelo de Midas. A partir de maderas como estas, Kuniholm ha estado construyendo una cronología de anillos de árboles del Mediterráneo durante casi medio siglo. Juntos, el registro de Kuniholm del período a.C. que abarca más de 2.000 años, incluidos los árboles que crecen a favor del viento de la erupción del Thera, por lo que es clave para la investigación del equipo.
A pesar de la duración de esta cronología, permaneció sin fecha. Para precisarlo, el equipo decidió probar algo nuevo.
Cuando los rayos cósmicos del espacio entran en la atmósfera de la Tierra, los neutrones colisionan con los átomos de nitrógeno para crear una versión radiactiva de carbono, llamada carbono-14, que se extiende por todo el planeta. El resto de la vida en la Tierra, incluidos los anillos de los árboles, recogen el carbono-14 y, debido a que los anillos de los árboles bloquean una medida de carbono-14 por cada año que crecen, tienen patrones que muestran cómo cambiaron con el tiempo. Estos patrones de carbono-14 en los anillos de los árboles de todo el mundo deberían coincidir.
Pearson y su equipo utilizaron los patrones de carbono-14 capturados en los anillos de los árboles de Gordion para anclar la cronología flotante a patrones similares de otras secuencias de anillos de árboles con fecha de calendario.
"Es una nueva forma de anclar las cronologías flotantes de anillos de árboles que hace uso de la precisión anual de los anillos de árboles", dijo Pearson.
Para validar sus hallazgos, el equipo recurrió a los anillos con fecha de calendario de pinos de cerdas de alta elevación del oeste de América del Norte que vivían al mismo tiempo que los de Gordion.
"Cuando hay grandes erupciones volcánicas, a menudo cicatriza la bristlecona al congelarse durante la temporada de crecimiento, creando un anillo de escarcha", dijo el segundo autor Matthew Salzer, científico investigador del laboratorio de anillos de árboles. "Luego comparamos las fechas de los anillos de escarcha con lo que estaba sucediendo en los árboles del Mediterráneo, que responden a los volcanes haciendo crecer anillos más anchos. Y funcionó. Mostró que los anillos anchos en la cronología mediterránea ocurrieron en los mismos años que los anillos de escarcha en la bristlecone. Tomamos eso como confirmación de que la datación probablemente fue correcta".
Luego, el equipo pensó en utilizar una nueva tecnología en el laboratorio llamada máquina de fluorescencia de rayos X para escanear la madera en busca de cambios químicos.
"Analizamos todo el período en el que se sabe que Thera sucedió", dijo Pearson, "y detectamos un ligero agotamiento de calcio, justo donde vi este anillo más ligero hace años".
Si bien es una ligera fluctuación, es significativa y solo ocurre en un punto en los años alrededor de 1560 a.C.
"Pusimos eso en el periódico y sugerimos tentativamente que es una posible fecha para Thera", dijo Pearson.
Algo cambió la química del entorno en el que creció el árbol; la deposición ácida de un volcán es una posibilidad, el incendio forestal es otra, pero debido a que la fecha coincide con otros marcadores de anillos de árboles durante una gran erupción, Pearson dice que es digna de una mayor exploración.
"Creo que para hacer una buena ciencia hay que investigar todo y mantener una mente abierta hasta que se junten suficientes datos", dijo Pearson. "Esta es otra pequeña pieza del rompecabezas".
Artículo científico: Securing timelines in the ancient Mediterranean using multiproxy annual tree-ring data
