ภูเขาไฟ

Charlotte Pearson รองศาสตราจารย์ในห้องปฏิบัติการวิจัย Tree-Ring เป็นผู้เขียนนำบทความใหม่ในPNAS Nexusที่รวมเทคนิคโมเสคเพื่อยืนยันแหล่งที่มาของการระเบิดของภูเขาไฟในปี 1628 ปีก่อนคริสตกาล ในขณะที่การปะทุก่อนหน้านี้คิดว่าเป็น Thera บนเกาะซานโตรินีของกรีก Pearson และเพื่อนร่วมงานของเธอกลับพบว่านั่นคือภูเขาไฟ Aniakchak II ในอลาสก้า การค้นพบนี้ช่วยให้นักวิจัยแคบลงเมื่อเกิดการปะทุของ Thera จริง การปะทุครั้งใหญ่ของ Thera ซึ่งเกิดขึ้นในช่วงก่อน 1,500 ปีก่อนคริสตกาล ฝังเมือง Minoan ของ Akrotiri ไว้ในซากปรักหักพังมากกว่า 130 ฟุต แต่วันที่แน่นอนของการปะทุ รวมถึงผลกระทบต่อสภาพอากาศ เป็นที่ถกเถียงกันมานานหลายทศวรรษ หากการระเบิดของภูเขาไฟมีขนาดใหญ่พอ มันสามารถขับกำมะถันและเศษเล็กเศษน้อยที่เรียกว่า tephra ออกสู่ชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ ซึ่งทั้งสองอย่างสามารถไหลเวียนไปยังสถานที่ห่างไกลได้ ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากการปะทุขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศด้านบนช่วยสะท้อนความร้อนจากดวงอาทิตย์และทำให้อุณหภูมิทั่วโลกลดลง การเปลี่ยนแปลงทางภูมิอากาศนี้สะท้อนให้เห็นในต้นไม้ ซึ่งแสดงให้เห็นการเจริญเติบโตที่ลดลงหรือวงแหวนน้ำแข็งที่บ่งบอกถึงปีที่มีการปะทุได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซัลเฟอร์และเทฟราสามารถโปรยปรายลงมาบนขั้วของโลก ซึ่งถูกเก็บรักษาไว้ในชั้นน้ำแข็ง เมื่อวิเคราะห์แกนน้ำแข็ง ปริมาณของซัลเฟตในแกนน้ำแข็งยังสามารถใช้เพื่อประเมินผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากการปะทุต่อสภาพอากาศ การปะทุของซัลเฟตสูงมีโอกาสมากขึ้นที่จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศในระยะสั้น ในขณะเดียวกัน tephra ของแกนน้ำแข็งซึ่งมีลายนิ้วมือธรณีเคมีที่ไม่เหมือนใครสามารถใช้เชื่อมกำมะถันในน้ำแข็งกับแหล่ง ภูเขาไฟ ที่แน่นอนได้ Pearson และผู้ร่วมงานของเธอ ซึ่งรวมถึง Michael Sigl จาก University of Bern และทีมนักธรณีเคมีระดับนานาชาติ ผู้เชี่ยวชาญด้านแกนน้ำแข็ง และนักลำดับเหตุการณ์ tephra ได้จัดเรียงข้อมูลจากวงแหวนต้นไม้และจากแกนน้ำแข็งในแอนตาร์กติกาและกรีนแลนด์เพื่อสร้างบันทึกที่ครอบคลุมเกี่ยวกับภูเขาไฟ การปะทุในช่วงที่พระเถระต้องเกิดขึ้น - 1,680 ถึง 1,500 ปีก่อนคริสตกาล พวกเขาใช้หลักฐานซัลเฟตและเทฟราเพื่อแยกแยะเหตุการณ์ต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้นว่าเป็นพระเถระและใช้เทคนิคความละเอียดสูงเพื่อยืนยันทางธรณีเคมีผ่านแกนน้ำแข็งที่บันทึกการปะทุในปี พ.ศ. 2161 ก่อนคริสต์ศักราชคือ Aniakchak II วันที่แน่นอนของการปะทุของ Thera ยังไม่ได้รับการยืนยัน แต่ทีมงานได้จำกัดความเป็นไปได้ให้แคบลงเหลือเพียงช่วง 1611 ปีก่อนคริสตกาล, 1562-1555 ปีก่อนคริสตกาล และ 1538 ปีก่อนคริสตกาล “หนึ่งในนี้คือเถระ” เพียร์สันกล่าวว่า "เราแค่ยืนยันไม่ได้ว่าอันไหน แต่อย่างน้อยตอนนี้เราก็รู้แล้วว่าควรมองหาที่ไหน ความท้าทายของ Thera คือมีความคลาดเคลื่อนนี้อยู่เสมอระหว่างหลักฐานการออกเดทหลายบรรทัด ตอนนี้เรารู้แล้วว่าวันที่ที่เป็นไปได้คืออะไร หลักฐานนี้สามารถประเมินใหม่ได้ แต่เรายังต้องการรอยนิ้วมือธรณีเคมีเพื่อยืนยัน" ระเบิดจากอดีต ในฐานะนักศึกษาระดับปริญญาตรีในปี 1997 เพียร์สันอ่านเอกสารสองฉบับที่ไม่เพียงจุดประกายความสนใจของเธอในวิทยาศาสตร์วงแหวนต้นไม้เท่านั้น แต่ยังเป็นจุดเริ่มต้นของการอภิปรายวันที่พระเถระที่ใหญ่ขึ้นด้วย กระดาษแผ่นแรกเขียนโดยนักวิจัยวงแหวนต้นไม้ UArizona Valmore LaMarche และ Katherine Hirschboeck ระบุความเสียหายของน้ำค้างแข็งในวงแหวนต้นสน bristlecone จากแคลิฟอร์เนียซึ่งตรงกับปี 1627 ปีก่อนคริสตกาล เอกสารอื่น ๆ โดย Mike Baillie แห่งมหาวิทยาลัย Queen และ Martin Munro แห่ง UArizona ระบุว่า ช่วงเวลาของวงแหวนต้นไม้ที่แคบมากในต้นโอ๊กจากไอร์แลนด์ซึ่งเริ่มต้นในปี 1628 ก่อนคริสต์ศักราช ความผิดปกติของวงแหวนต้นไม้ทั้งสองบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศที่รุนแรงอย่างกะทันหันซึ่งเกิดขึ้นเมื่อภูเขาไฟพ่นซัลเฟตสู่ชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ ผู้เขียนทั้งสองชุดเชื่อมโยงความผิดปกติของวงแหวนต้นไม้กับ Thera เพราะในขณะที่ทำการศึกษา Thera เป็นเพียงผู้เดียวที่รู้จักการปะทุในช่วงเวลาประมาณนั้น แต่เอกสารล่าสุดของ Pearson ยืนยันว่าความผิดปกติของวงแหวนต้นไม้เหล่านี้เป็นหลักฐานของการปะทุของภูเขาไฟ Aniakchak II ในอลาสก้าที่แตกต่างกันและมีปริมาณซัลเฟตสูงผิดปกติ “เราได้ดูเหตุการณ์เดียวกันนี้ที่ปรากฏขึ้นในวงต้นไม้ที่ห่างกัน 7,000 กิโลเมตร และตอนนี้เรารู้ทันทีว่าการปะทุครั้งใหญ่นี้ไม่ใช่เธรา” เพียร์สันกล่าว "เป็นเรื่องดีจริงๆ ที่เห็นว่าการเชื่อมต่อเดิมได้รับการแก้ไข นอกจากนี้ยังสมเหตุสมผลอย่างยิ่งที่ Aniakchak II กลายเป็นหนึ่งในการปล่อยซัลเฟตที่ใหญ่ที่สุดในช่วง 4,000 ปีที่ผ่านมา ต้นไม้เหล่านี้บอกเรามาตลอด" การตามล่าพระเถระยังดำเนินต่อไป หลักฐานทางโบราณคดีระบุว่าวันที่ Thera ปะทุนั้นใกล้เคียงกับ 1,500 ปีก่อนคริสตกาล ในขณะที่การสืบอายุด้วยคาร์บอนกัมมันตภาพรังสีบางส่วนระบุว่าใกล้เคียงกับ 1,600 ปีก่อนคริสตกาล เพียร์สันกล่าวว่า "ฉันชอบอยู่ตรงกลาง แต่เราเกือบจะได้ทางออกสุดท้ายสำหรับปัญหานี้แล้ว สิ่งสำคัญคือต้องเปิดใจรับความเป็นไปได้ทั้งหมดและถามคำถามอยู่เสมอ" เพียร์สันกล่าว "การสร้างหลักฐานในงานวิจัยนี้ดีที่สุดเมื่อเทียบกับคดีอาญา ซึ่งต้องแสดงผู้ต้องสงสัยว่าเชื่อมโยงกับทั้งสถานที่เกิดเหตุและเวลาที่เกิดเหตุ" ซิกเกิลกล่าว "เฉพาะในกรณีนี้ ร่องรอยมีอายุมากกว่า 3,500 ปีแล้ว" การศึกษายังยืนยันว่าผลกระทบทางภูมิอากาศจาก Thera จะมีค่อนข้างน้อย โดยพิจารณาจากการเปรียบเทียบปริมาณซัลเฟตที่พุ่งสูงขึ้นในช่วงเวลาดังกล่าวกับการปะทุที่มีการบันทึกไว้ล่าสุด ขั้นตอนต่อไปคือการย้อนกลับไปดูปีที่อาจมีการปะทุของ Thera และดึงข้อมูลทางเคมีเพิ่มเติมจากกำมะถันและเทฟราในแกนน้ำแข็ง ที่ไหนสักแห่งในหนึ่งในซัลเฟตเหล่านั้นอาจมีเทฟราหนึ่งชิ้นที่มีองค์ประกอบทางเคมีที่ตรงกับเธรา