Las investigaciones dirigidas por el Laboratorio de Investigación de Anillos de Árboles de la Universidad de Arizona han anclado una larga secuencia de anillos de árboles, proporcionando un contexto para las civilizaciones que existieron a lo largo de la Edad de Bronce y la Edad de Hierro.
Los ojos de Charlotte Pearson escudriñaron un trozo de árbol antiguo del tamaño de una palma. Se asentaron en un anillo que parecía «inusualmente ligero», y ella tomó nota sin pensarlo dos veces. Tres años más tarde, y armada con nueva metodología y tecnología, descubrió que el anillo de luz podría marcar el año en que el volcán Thera en la isla griega de Santorini entró en erupción sobre la antigua civilización minoica. La fecha de la erupción, que es una de las más grandes que la humanidad ha presenciado, ha sido debatida durante décadas.
Pearson, profesora adjunta de dendrocronología y antropología de la Universidad de Arizona, es la autora principal de un trabajo, 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 Thera entró en erupción, hasta un año después de una fecha de calendario. Esto les permite presentar nuevas evidencias que podrían apoyar una fecha de erupción alrededor del 1560 A.C.
Llenando los vacíos
«En cada anillo de árbol, tienes esta cápsula del tiempo que puedes desempacar», 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 la lluvia, la temperatura, los incendios forestales, las condiciones del suelo y más. Los árboles pueden incluso registrar la actividad solar a medida que crece y disminuye.
Cuando una secuencia de anillos de árboles de varias edades se superponen y se suman, pueden abarcar cientos o miles de años, proporcionando una visión de las condiciones climáticas del pasado y el contexto de las 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 que se remonte a la época de 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 precisar la fecha de la erupción de Thera y pintar un telón de fondo climático para las diversas civilizaciones que surgieron y cayeron durante las edades de bronce y de hierro, que en conjunto abarcaron entre 5.000 y 2.500 años.
«Hasta que no se pueda poner un año exacto en los eventos en una escala que tenga sentido para la gente – un año – no es tan poderoso», dijo Pearson. «Este estudio se trata realmente de tomar la cronología de Peter Kuniholm (mi co-autor y profesor de investigación del laboratorio del anillo del árbol) que ha reunido más de 45 años de trabajo y fecharla de una manera que no era posible antes. Lo más importante es que está fijado en el tiempo, como si hubiésemos llenado nuestro hueco en el anillo del árbol».
Un enfoque híbrido
Desde la creación del Laboratorio de Investigación de Anillos de Árboles de UArizona en 1937, un surtido de muestras de anillos de árboles de todo el mundo se acumularon en condiciones no ideales bajo el Estadio de Arizona. Pero desde que se terminó la mejora del edificio de anillos de árboles Bryant Bannister de la universidad en 2013, el equipo de curadores, 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 los anillos de árboles, y es de lejos la más grande del mundo», dijo Brewer. «Los investigadores vienen de todas partes para usar nuestra colección».
«Está lleno 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 de Midas en Gordion en Turquía – una tumba gigante de un hombre que probablemente fue el padre o el 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, los registros de Kuniholm del período de la Columbia Británica abarcan más de 2.000 años, incluyendo árboles que crecen a favor del viento en la erupción de Thera, lo que lo hace clave para la investigación del equipo.
A pesar de la longitud de esta cronología, no fue fechada. Para precisarlo, el equipo decidió intentar algo nuevo.
Cuando los rayos cósmicos del espacio entran en la atmósfera de la Tierra, los neutrones chocan con los átomos de nitrógeno para crear una versión radioactiva del carbono, llamada carbono-14, que se extiende por todo el planeta. Toda otra vida en la Tierra, incluyendo los anillos de los árboles, recogen el carbono-14, y debido a que los anillos de los árboles guardan una medida del carbono-14 por cada año que crecen, mantienen patrones que muestran cómo ha cambiado con el tiempo. Estos patrones de carbono-14 en los anillos de los árboles alrededor del mundo deberían coincidir.
Pearson y su equipo usaron 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 fechados en el calendario.
«Es una nueva forma de anclar las cronologías de los anillos de árboles flotantes que hace uso de la precisión anual de los anillos de árboles», dijo Pearson.
Para validar sus hallazgos, el equipo recurrió a los anillos fechados por el calendario de pinos de cerdas altas del oeste de Norteamérica que vivieron al mismo tiempo que el Gordión.
«Cuando se producen grandes erupciones volcánicas, a menudo se produce una cicatriz en el hueso erizado por congelación durante la temporada de crecimiento, creando un anillo de helada», dijo el segundo autor Matthew Salzer, científico investigador del laboratorio de anillos de árboles. «Luego comparamos las fechas de los anillos de helada con lo que ocurría en los árboles mediterráneos, que responden a los volcanes con anillos más anchos». Y funcionó. Demostró que los anillos anchos en la cronología del Mediterráneo ocurrieron en los mismos años que los anillos de helada en el hueso de cerdas. Tomamos eso como una confirmación de que la datación era probablemente correcta».
El equipo pensó entonces en usar una nueva pieza de tecnología en el laboratorio llamada máquina de fluorescencia de rayos X para escanear la madera en busca de cambios químicos.
«Escaneamos todo el período en el que se sabe que ocurrió Thera», dijo Pearson, «y detectamos una muy leve disminución del calcio, justo donde vi este anillo más ligero hace años».
Si bien es una fluctuación ligera, es significativa y sólo ocurre en un momento de los años alrededor del 1560 A.C.
«Ponemos 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 de ácido de un volcán es una posibilidad, el incendio forestal es otra, pero como la fecha coincide con otros marcadores anulares de árboles para una gran erupción, Pearson dice que merece la pena seguir explorando.
«Creo que para hacer buena ciencia hay que investigar todo y mantener la mente abierta hasta que se reúnan suficientes datos», dijo Pearson. «Esta es otra pequeña pieza del rompecabezas».