Al igual que un adolescente que quiere ser mayor los volcanes pueden mentir sobre su edad, o al menos sobre sus actividades. Para niños, pueden ser pequeñas mentiras piadosas, pero los volcanes pueden decir grandes mentiras con grandes consecuencias.

Nuestra investigación, publicado hoy en Comunicaciones de la naturaleza , descubre una de esas mentiras volcánicas.

La datación precisa de las erupciones prehistóricas es importante, ya que permite a los científicos correlacionarlas con otros registros. como grandes terremotos, Núcleos de hielo antártico, eventos históricos como hitos de la civilización mediterránea, y eventos climáticos como la Pequeña Edad de Hielo. Esto nos da una mejor comprensión de los vínculos entre el vulcanismo y el entorno natural y cultural.

La última erupción violenta de Taupo

Lago Taupo, en la Isla Norte de Nueva Zelanda, es un supervolcán caldera de importancia mundial. La caldera se formó después del colapso del techo de una cámara de magma luego de una erupción masiva de más de 20, Hace 000 años.

Ahora parece que la erupción de Taupo que ocurrió en la primera parte del primer milenio ha estado mintiendo sobre su edad. Pero como muchas mentiras finalmente se descubrió, y revela procesos emocionantes que no habíamos entendido antes.

La erupción de Taupo en el primer milenio se ha fechado muchas veces con radiocarbono, produciendo una distribución sorprendentemente grande de edades entre 36CE y 538CE.

Datación por radiocarbono de erupciones

La datación por radiocarbono de material orgánico se basa en las concentraciones de carbono-14 radiactivo en una muestra que queda después de la muerte de los organismos. Durante las últimas dos décadas, el método se ha perfeccionado en gran medida combinándolo con la dendrocronología, el estudio de los efectos ambientales sobre la anchura de los anillos de los árboles a lo largo del tiempo.

La datación por radiocarbono de los registros de anillos de árboles ha permitido a los científicos construir un registro confiable de la concentración de carbono-14 en la atmósfera a lo largo del tiempo.

En principio, este registro compuesto permite fechar las erupciones haciendo coincidir el rastro ondulante de carbono-14 en un árbol muerto por una erupción con el rastro ondulante del carbono 14 atmosférico de la curva de referencia (datación "meneo-coincidencia").

En la actualidad, los científicos utilizan la datación por combinación como método de elección para la datación de erupciones, pero la técnica no es válida si el gas de dióxido de carbono del volcán está afectando la versión del meneo de un árbol.

El efecto del carbono volcánico en las edades de las erupciones

Nuestro estudio volvió a analizar la gran serie de fechas de radiocarbono de la erupción de Taupo y encontró que las fechas más antiguas eran las más cercanas al respiradero del volcán. Las fechas eran progresivamente más jóvenes a medida que se alejaban.

Este patrón geográfico inusual se ha documentado muy cerca (es decir, menos de un kilómetro) de los respiraderos volcánicos antes, pero nunca en la escala de decenas de kilómetros. Dos edades de fósforos de meneo, tomado del mismo bosque, ubicado a unos 30km del lago caldera, se encuentran entre las fechas más antiguas de la serie de fechas.

Esta mayor influencia del volcán se puede explicar por la influencia del agua subterránea debajo del lago y sus alrededores. El árbol Taupo wiggle-match creció en un denso bosque en un valle pantanoso donde el dióxido de carbono volcánico se filtraba del suelo y se incorporaba a los árboles.

La proporción de carbono-13 a carbono-12 (los dos isótopos estables del carbono) en el agua moderna del lago Taupo y el río Waikato nos dice que el dióxido de carbono volcánico está ingresando al agua subterránea desde un cuerpo de magma subyacente.

¿Se pueden pronosticar grandes erupciones durante décadas?

Nuestro estudio muestra que un volumen grande y creciente de dióxido de carbono que contiene estos isótopos estables fue emitido desde las profundidades del volcán prehistórico Taupo. Luego fue redistribuida por el enorme sistema de aguas subterráneas de la región, finalmente se incorporó a la madera de los árboles fechados.

El aumento fue lo suficientemente grande durante varias décadas como para alterar drásticamente las proporciones de diferentes isótopos de carbono en la madera de los árboles. El bosque fue posteriormente asesinado por la última parte de la serie de erupciones de Taupo. Pero la dilución del carbono 14 atmosférico por el carbono volcánico hizo que las fechas de radiocarbono del material arbóreo de la erupción de Taupo aparecieran entre 40 y 300 años de antigüedad.

El cambio precursor en las proporciones de carbono nos da una forma de obtener información sobre el pronóstico de futuras erupciones. un objetivo central en vulcanología. Descubrimos que las fechas de radiocarbono y los datos de isótopos que sustentan la edad de la "combinación de meneo" actualmente aceptada alcanzaron una meseta (es decir, dejó de evolucionar normalmente). Esto significó que durante varias décadas antes de la erupción, los anillos de crecimiento externos de los árboles tenían proporciones de carbono 'extrañas', pronosticando la inminente erupción.

Volvimos a analizar los datos de otras erupciones importantes, incluso en Rabaul en Papua Nueva Guinea y Baitoushan en la frontera de Corea del Norte con China y encontraron patrones similares. La química anómala imita pero supera el efecto Suess, que revirtió la evolución isotópica de carbono de la madera postindustrial. Esto implica que las mediciones de isótopos de carbono en 200-300 anillos anuales pueden rastrear cambios en la fuente de carbono utilizada por los árboles que crecen cerca de un volcán. proporcionando un método potencial para pronosticar futuras grandes erupciones.

Anticipamos que esto proporcionará un enfoque significativo para la investigación futura en supervolcanes de todo el mundo.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.