用年輪測定了西拉火山噴發的年代

用年輪測定了西拉火山噴發的年代

亞利桑那大學領導的一項新研究表明，通過解決考古和放射性碳測定火山爆發年代的方法之間的差異，使用年輪的新分析可以解決關於火山何時噴發的長期爭論。

該研究的主要作者夏洛特皮爾森(Charlotte Pearson)是UA樹木年表研究實驗室的樹木年代學助理教授。皮爾遜說:「我們現在能說的是，放射性碳證據與公元前16世紀Thera火山噴發的考古證據是一致的。」3400多年前，聖托里尼島上的米諾斯定居點被火山灰和浮石掩埋在130英尺(40米)深的地層中。火山噴發的影響遠至埃及和現在土耳其的伊斯坦布爾。「火山爆發了，代表了一個短暫的時刻，」她說。「如果你能精確地確定這一時刻的時間，那麼無論何時你在任何考古地點發現這一時刻的證據，你就會突然有一個非常精確的時間點——這對於研究那段時期的人類/環境相互作用非常有用。」

考古學家估計，這次火山噴發發生在公元前1570年到1500年之間，他們使用了埃及的文字記錄和發掘出的陶器等人工製品。其他研究人員估計，這次火山噴發的日期大約是公元前1600年，他們使用的是放射性碳(有時也被稱為碳14)的測量數據，這些測量數據來自於火山灰層下面的樹木、穀物和豆類。

通過使用放射性碳測量法測量火山爆發時樹木年輪的年輪，美國宇航局領導的研究小組將火山爆發的時間確定在1600年到1525年之間，這段時間與1570-1500年之間的考古證據時間重合。皮爾遜說:「關於Thera火山噴發的時間和放射性碳元素與考古年代的對比，存在著巨大的爭論。」「我們的數據表明，放射性碳年代測定法可以與火山噴發日期的各種考古證據相重疊。」

在過去的50年里，利用樹木年輪繪製出了目前的放射性碳校準曲線，該曲線延續了14000年。當時，科學家們需要使用樹木年輪上10到20年的木塊，這樣才能有足夠的木材來測試放射性碳。在UA加速器質譜實驗室進行的工作對目前全世界使用的放射性碳校準曲線作出了重大貢獻。

現在，放射性碳測試只需要幾片木頭，所以皮爾遜和她的同事們可以測試從公元前1500年到公元前1700年的樹木年輪——在Thera火山爆發之前、期間和之後。在UA AMS實驗室對285個年輪進行了放射性碳分析。研究報告的撰寫者之一、亞利桑那大學醫療輔助隊實驗室主任Gregory Hodgins說:「夏洛特每年都要重新調整校準曲線。由此得出的結論是，舊的校準曲線在這段時間內並不完全正確。

皮爾遜想知道目前的樹木年代學和放射性碳技術是否能提供更精確的噴發日期。

「每一個年輪都是放射性碳生長年份的時間膠囊，所以我們可以說這是一個從公元前1600年開始的年輪，這是其中的放射性碳含量，」她說。年輪內的放射性碳-14以穩定的速度衰減，可以充當時鐘，指示樹木何時長出年輪。

皮爾遜和她的同事們使用了兩種不同的年輪年表，它們與Thera火山噴發時存活的、相距7000英里的長壽樹木不同。Salzer對生活在加利福尼亞和內華達的長壽刺尾松的廣泛研究提供了從公元前1700年到1500年每年200個年輪的樣本。布朗提供了85個愛爾蘭橡樹的年輪樣本，這些年輪的跨度是相同的。

因為愛爾蘭橡樹和刺毛松樹每年都會增加一個生長環，所以這些年輪年復一年地形成，代表了幾千年前的環境歷史。像Thera這樣的巨大火山向大氣中噴射出如此多的物質，使地球降溫。對於氣候寒冷的樹木，如愛爾蘭橡樹和刺果，異常寒冷的一年表現為一個更窄的樹木年輪。Salzer的研究表明，在Thera的新放射性碳年齡範圍內，至少有4年不同的時間。在Thera，剛毛松的年輪異常狹窄，這可能意味著一次巨大的火山噴發。

皮爾遜說:「我們在這項研究中所做的是利用年輪的自然性質來改善現有的放射性碳校準曲線。」「我們想解決這段時間，希望能利用這段時間為Thera的辯論提供新的線索。」Hodgins說:「這項研究是關於Thera的，但實際上，它的影響是深遠的任何人使用放射性碳年代測定在世界各地的時間跨度。放射性碳界正在進行一場革命，用更精確的測量方法來修正校準曲線。他說，其他研究小組也發現，他們使用年輪測量的放射性碳與目前的放射性碳校準曲線之間存在差異。

皮爾遜仍然對Thera感興趣，他希望未來的研究能將火山噴發的時間定在某一年。

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