Годичные кольца деревьев Ямала помогли установить дату крупнейшего извержения вулкана
24.10.2024
Сотрудники лаборатории естественнонаучных методов в гуманитарных исследованиях УрФУ и Института экологии растений и животных УрО РАН определили точную дату крупнейшего извержения вулкана за последние 10 000 лет. На основе анализа годичных колец полуископаемых деревьев Ямала исследователи определили — извержение вулкана Кикай произошло в 5 283 году до н. э. Эта дата, как полагают ученые, может стать временным маркером для синхронизации хронологий вулканических извержений, полученных на основе изучения других источников. Исследование поддержал Российский научный фонд (проект № 23-27-00158), результаты опубликованы в журнале Dendrochronologia.
"Мы сфокусировались на трех самых крупных извержениях вулканов за последние 10 000 лет. Это извержение вулкана Ильинский на Камчатке, которое произошло примерно 8 500 лет назад, извержение вулкана Мазама в Северной Америке примерно 7 600 лет назад и извержение вулкана Кикай на Японских островах примерно 7 300 лет назад. Объем выброшенных веществ первых двух из перечисленных вулканов составлял, по оценкам вулканологов, изучавших тефру, около 150 кубических километров. А объем выброшенной массы вулканом Кикай достигал по разным оценкам от 300 до 450 кубических километров. Это в несколько раз больше, чем объем извержения любого из вулканов, которые произошли после этого. Даже такого мощного, как например извержение Тамборы в 1815 году", — рассказывает Рашит Хантемиров, соавтор работы, ведущий научный сотрудник лабораторий дендрохронологии ИЭРиЖ УрО РАН и естественнонаучных методов в гуманитарных исследованиях УрФУ.
В слоях ледников Гренландии и Антарктиды примерно в те же даты обнаружено три очень высоких пика содержания сульфатов, добавляют ученые и предполагают, что это следы трех перечисленных извержений, хотя гляциологи осторожны и не соотносят их с какими-либо конкретными извержениями.
"Мы решили проверить, нет ли каких-либо аномалий древесных колец вблизи — плюс-минус 100 лет — дат, которые были примерно определены вулканологами и исследователями ледовых колонок. В качестве материала использовалась полуископаемая древесина лиственниц с полуострова Ямал, где построена самая длительная древесно-кольцевая хронология для полярных регионов, охватывающая последние 8 768 лет", — добавляет Рашит Хантемиров.
Для Ильинского и Мазамы не удалось выявить каких-либо особенных событий в эти периоды, а вблизи предполагаемой даты извержения вулкана Кикай был обнаружено некое катастрофическое событие, которое привело к резкому снижению роста деревьев и образованию аномальных годичных колец — с патологическими смоляными ходами и несформировавшейся поздней древесиной, добавляют исследователи.
"Произошло это событие в 5 281 году до н. э. Суровые условия продолжались потом еще как минимум пять лет. Такая ситуация очень похожа на картину, которую дендрохронологи выявляют для других крупных вулканических извержений. Поэтому с большой долей надежности можно было предположить, что эти аномальные кольца появились вследствие извержения вулкана Кикай. Поскольку климатический ответ после мощных извержений наблюдается только через 1–3 года, само извержение, скорее всего, произошло в 5 283 году до н. э.", — заключает Рашит Хантемиров.
Если предположение дендрохронологов о дате извержения Кикай верно, то необходимо сделать поправку в хронологию слоев ледников Гренландии и Антарктиды на 54 года для периода около 7–8 тыс. лет назад, добавляют исследователи. Это может существенно изменить представления об изменении климата и природной среды, информацию о которых получают из ледовых колонок.
Точку в вопросе правильности хронологии ледовых слоев может дать обнаружение в ледовых колонках следов глобального события другого рода — сверхмощных солнечных вспышек, которые оставляют недвусмысленные следы в виде всплеска космогенных изотопов как в древесных кольцах, так и в слоях ледников — в виде радиоактивных изотопов углерода в первом случае и бериллия и хлора во втором. Одно из таких событий, которые называют событиями Мияке, произошло примерно в тот же период, что и извержение вулкана Кикай. По данным древесных колец с Ямала это событие произошло в 5 259 году до н. э., то есть примерно через 25 лет после извержения Кикай. Если же верна хронология ледовых колонок (иными словами, если обнаруженные аномалии годичных колец не связаны с извержением), то след от сверхмощной солнечной вспышки нужно искать примерно за 30 лет до этого извержения.
Отметим, сотрудники лаборатории естественнонаучных методов в гуманитарных исследованиях УрФУ проводят исследования при финансовой поддержке по программе "Приоритет-2030".
Источник: Пресс-служба УрФУ
"Мы сфокусировались на трех самых крупных извержениях вулканов за последние 10 000 лет. Это извержение вулкана Ильинский на Камчатке, которое произошло примерно 8 500 лет назад, извержение вулкана Мазама в Северной Америке примерно 7 600 лет назад и извержение вулкана Кикай на Японских островах примерно 7 300 лет назад. Объем выброшенных веществ первых двух из перечисленных вулканов составлял, по оценкам вулканологов, изучавших тефру, около 150 кубических километров. А объем выброшенной массы вулканом Кикай достигал по разным оценкам от 300 до 450 кубических километров. Это в несколько раз больше, чем объем извержения любого из вулканов, которые произошли после этого. Даже такого мощного, как например извержение Тамборы в 1815 году", — рассказывает Рашит Хантемиров, соавтор работы, ведущий научный сотрудник лабораторий дендрохронологии ИЭРиЖ УрО РАН и естественнонаучных методов в гуманитарных исследованиях УрФУ.
В слоях ледников Гренландии и Антарктиды примерно в те же даты обнаружено три очень высоких пика содержания сульфатов, добавляют ученые и предполагают, что это следы трех перечисленных извержений, хотя гляциологи осторожны и не соотносят их с какими-либо конкретными извержениями.
"Мы решили проверить, нет ли каких-либо аномалий древесных колец вблизи — плюс-минус 100 лет — дат, которые были примерно определены вулканологами и исследователями ледовых колонок. В качестве материала использовалась полуископаемая древесина лиственниц с полуострова Ямал, где построена самая длительная древесно-кольцевая хронология для полярных регионов, охватывающая последние 8 768 лет", — добавляет Рашит Хантемиров.
Для Ильинского и Мазамы не удалось выявить каких-либо особенных событий в эти периоды, а вблизи предполагаемой даты извержения вулкана Кикай был обнаружено некое катастрофическое событие, которое привело к резкому снижению роста деревьев и образованию аномальных годичных колец — с патологическими смоляными ходами и несформировавшейся поздней древесиной, добавляют исследователи.
"Произошло это событие в 5 281 году до н. э. Суровые условия продолжались потом еще как минимум пять лет. Такая ситуация очень похожа на картину, которую дендрохронологи выявляют для других крупных вулканических извержений. Поэтому с большой долей надежности можно было предположить, что эти аномальные кольца появились вследствие извержения вулкана Кикай. Поскольку климатический ответ после мощных извержений наблюдается только через 1–3 года, само извержение, скорее всего, произошло в 5 283 году до н. э.", — заключает Рашит Хантемиров.
Если предположение дендрохронологов о дате извержения Кикай верно, то необходимо сделать поправку в хронологию слоев ледников Гренландии и Антарктиды на 54 года для периода около 7–8 тыс. лет назад, добавляют исследователи. Это может существенно изменить представления об изменении климата и природной среды, информацию о которых получают из ледовых колонок.
Точку в вопросе правильности хронологии ледовых слоев может дать обнаружение в ледовых колонках следов глобального события другого рода — сверхмощных солнечных вспышек, которые оставляют недвусмысленные следы в виде всплеска космогенных изотопов как в древесных кольцах, так и в слоях ледников — в виде радиоактивных изотопов углерода в первом случае и бериллия и хлора во втором. Одно из таких событий, которые называют событиями Мияке, произошло примерно в тот же период, что и извержение вулкана Кикай. По данным древесных колец с Ямала это событие произошло в 5 259 году до н. э., то есть примерно через 25 лет после извержения Кикай. Если же верна хронология ледовых колонок (иными словами, если обнаруженные аномалии годичных колец не связаны с извержением), то след от сверхмощной солнечной вспышки нужно искать примерно за 30 лет до этого извержения.
Отметим, сотрудники лаборатории естественнонаучных методов в гуманитарных исследованиях УрФУ проводят исследования при финансовой поддержке по программе "Приоритет-2030".
Источник: Пресс-служба УрФУ