En internationell grupp forskare har daterat ett stort vulkanutbrott på Island till inom några månader. Utbrottet, som är det äldsta vulkanutbrottet som exakt dateras på höga nordliga breddgrader, inträffade strax innan de första permanenta mänskliga bosättningarna upprättades, när delar av den nu mestadels trädlösa ön fortfarande var täckta med skog.

Laget, som inkluderade vulkanologer, klimatologer, bland annat geografer och historiker, använde en kombination av vetenskapliga och historiska bevis för att identifiera utbrottstidpunkten för Katla -vulkanen mellan slutet av 822 CE och början av 823 CE, decennier innan de tidigaste nybyggarna kom. Deras resultat rapporteras i tidningen Geologi .

På liknande sätt som hur fossil kan användas för att förstå livets utveckling och utveckling på jorden, olika typer av miljöbevis kan användas för att förstå hur jordens klimat var tidigare och varför. De 'fingeravtryck' som finns i trädringar och iskärnor hjälper forskare att uppskatta tidigare klimatförhållanden och utöka vår förståelse av samspelet mellan människor och miljö hundratusentals år tillbaka i tiden.

"I vårt arbete, vi försöker rekonstruera tidigare naturliga temperatur- och nederbördsvariationer från trädringar - försöker avslöja när det var kallt och blött eller varmt och torrt, till exempel, "säger professor Ulf Büntgen vid Cambridge Geografiska institutionen, tidningens huvudförfattare. "Vi är också intresserade av att upptäcka och förstå viktiga drivkrafter för jordens klimatdynamik och deras möjliga kopplingar till förändringar i mänsklighetens historia."

För närvarande, Island är till största delen trädlöst. Dock, innan de första permanenta nybyggarna anlände i slutet av 900 -talet, det var troligen täckt av omfattande skogsmarker. Tidiga nybyggare skördade de flesta träden de hittade på ön för att etablera ett jordbruksbaserat samhälle, och träden återhämtade sig aldrig.

År 2003, en vårflod av floden Thverá avslöjade hundratals björkträd som hade begravts i århundraden under lager av vulkaniskt sediment. Den så kallade Drumbabót-skogen är den bäst bevarade förhistoriska skogen på Island, och hade begravts genom ett utbrott av den närliggande vulkanen Katla, Islands mest aktiva vulkaniska system.

Vulkanutbrott är ofta ansvariga för en abrupt period av kylning, men bara med ett exakt utbrottstidpunkt kan forskare definitivt redogöra för variationen i klimatet. Büntgen, som använder informationen som är låst i trädringar för att rekonstruera tidigare klimatförhållanden, använde träden som exponerades av översvämningen 2003 för att avgöra när just detta utbrott ägde rum.

Teamet bakom det nuvarande arbetet har tidigare bekräftat att år 775 CE en stor soluppblåsning orsakade en ökning av radiokolhalten i jordens atmosfär, som skulle lagras i träet av träd som levde vid den tiden. Genom att mäta radiokolhalten i ett av Drumbabót -träden, Büntgen och hans kollegor kunde identifiera år 775 i trädringarna, och mäta utåt till barken för att räkna antalet år till Katla -utbrottet, när trädet dog. Den yttersta trädringen hade bildats helt och en ny hade ännu inte börjat, vilket betyder att utbrottet inträffade efter hösten 822 och före våren 823, innan nästa års tillväxt hade börjat. Island var inte bosatt förrän omkring 870, så den här skogen förstördes nästan ett halvt sekel innan människor anlände.

De unika träningsresultaten kopplades sedan till resultaten från medförfattarna professorerna Christine Lane och Clive Oppenheimer, även från Cambridge Department of Geography. Lane och Oppenheimer använde oberoende linjer av aska (tephra) och iskärnor för att upptäcka fingeravtryck av Katla -utbrottet.

Förutom de vetenskapliga resultaten, teamet involverade också historiker som analyserade skriftliga dokument från Europa och Asien, och fann att det var en allvarlig förkylning som överensstämde med tidpunkten för det rekonstruerade Katla -utbrottet.

"Det var en glad slump att vi kunde använda alla dessa olika arkiv och tekniker för att datera detta utbrott, "sa Büntgen." Data och metoder vi använder blir ständigt bättre, och genom att bygga fler kopplingar till humaniora, vi kan se de verkliga effekterna som vulkaner har på det mänskliga samhället. "