Utbrottet av vulkanen Laacher See i Eifel, en låg bergskedja i västra Tyskland, är ett av Centraleuropas största utbrott under de senaste 100, 000 år. Utbrottet kastade ut cirka 20 kubikkilometer tefra och utbrottskolonnen tros ha nått minst 20 kilometers höjd, jämförbar med Pinatubo-utbrottet i Filippinerna 1991. Tekniska framsteg i kombination med trädrester som begravdes under utbrottet gjorde det nu möjligt för ett internationellt forskarlag att exakt datera händelsen. Följaktligen, utbrottet av vulkanen Laacher See inträffade 13, 077 år sedan och alltså 126 år tidigare än tidigare antagits. Detta kastar nytt ljus över hela den nordatlantiska och europeiska regionens klimathistoria och kräver en anpassning av de europeiska klimatarkiven. "Vi kan nu exakt datera en temperatursänkning i slutet av den senaste istiden, så att informationen sammanfaller med den som observerats från Grönlands inlandsisens kärnor, sade doktor Frederick Reinig, en dendrokronolog vid Johannes Gutenberg-universitetet i Mainz (JGU). Ett internationellt forskarlag med experter inom arkeologi, klimatologi, ekologi, radiokoldatering, och vulkanologi var involverad i denna studie. Forskningsresultaten publicerades i tidskriften Natur .

Förkolnade lämningar av björk- och poppelved har bevarats än i dag

Utbrottet av vulkanen Laacher See var en naturkatastrof som drabbade stora delar av Europa. Askregnet nådde så långt som norra Italien i söder och Sankt Petersburg i nordost. I omedelbar närhet och den närliggande Rhendalen, mäktiga avlagringar av aska och pimpsten bildades, som begravde allt liv under dem. "Under utbrottet, pyroklastiska flöden begravde den lokala vegetationen runt Laacher See-vulkanen. Träden var delvis förkolnade i askavlagringarna och har bevarats till denna dag, förklarade Reinig, som beskriver utbrottsprocessen som ägde rum under flera veckor under senvåren till försommaren och som nu gör det möjligt för forskare att exakt datera händelsen. "Dessa samtida vittnen i trä är mycket sällsynta, och de är svåra att återhämta sig, sa Reinig, första författare till studien.

"De regionala effekterna av vulkanutbrottet har studerats väl. Vad vi har saknat hittills är vissheten om när exakt detta hände, " betonade professor Ulf Büntgen, medförfattare till Natur publikation från University of Cambridge. Detta fastställdes nu utifrån prover från nedgrävda björk- och poppelträd.

Analysen av trädringar avslöjar det exakta datumet för utbrottet

De vulkaniska sedimenten bevarade inte bara träet i över 13, 000 år men också tillåtet att identifiera de enskilda trädringarna. "Trädringarna gör det möjligt för oss att exakt bestämma åldern på proverna, " sa professor Jan Esper från Mainz University. I ett gemensamt initiativ från Federal Research Institute for Forests, Snö och landskap WSL i Birmensdorf, Schweiz, tillsammans med Archaeological Research Center och Museum for Human Behavioral Evolution MONREPOS i Neuwied, både nyupptäckta prover och äldre fynd analyserades. För det här syftet, laboratoriet för jonstrålefysik vid ETH Zürich genomförde radiokolmätningar på 157 individuella trädringar av de undersökta träden. Kalibrering av dessa resultat mot en schweizisk referenskronologi resulterade sedan i den exakta dateringen. "De ständiga framstegen inom radiokolmätningsteknik och de använda kalibreringsmetoderna, samt noggrann hantering av de känsliga proverna, var nyckeln till att fastställa denna datering med en osäkerhet på mindre än tio år, sa Lukas Wacker från ETH Zürich.

Reviderad datering av vulkanutbrottet får konsekvenser för synkroniseringen av europeiska klimatarkiv och förståelsen av storskalig klimatdynamik

Enligt beskrivningen i Natur , utbrottet av vulkanen Laacher See ägde rum 13, 006 år före 1950, med en osäkerhet på nio år. Det är 126 år tidigare än den allmänt accepterade dateringen baserad på sediment i Meerfelder Maar från Eifelregionen i Tyskland.

Denna skillnad har långtgående konsekvenser för synkroniseringen av europeiska klimatarkiv och förståelsen av Nordatlantens och Europas klimathistoria. Laacher Sees utbrottsaska var utbredd över stora områden i Central- och Nordeuropa som ett resultat av vulkanutbrottet och utgör en viktig tidsmarkör för paleomiljöarkiv. På grund av den nya dateringen, de europeiska arkiven måste nu anpassas temporärt. På samma gång, en tidigare existerande tidsskillnad till data från Grönlands iskärnor stängdes.

Detta innebär att den massiva nedkylningen i början av Younger Dryas – dvs. det sista istidsintermezzot som varade runt 1, 300 år före den nuvarande varma fasen, Holocen - inträffade också i Centraleuropa 130 år tidigare, runt 12, 870 år sedan respektive. Detta är i linje med början av avkylningen i den nordatlantiska regionen som identifierats i iskärnor från Grönland. Under yngre Dryas-perioden, temperaturerna i Centraleuropa sjönk med upp till 5 grader Celsius. Denna starka nedkylning skedde inte överskridande, som tidigare trott, utan snarare synkront över hela den nordatlantiska och centraleuropeiska regionen, ", sa Frederick Reinig. Resultaten från det tvärvetenskapliga forskarteamet satte inte bara ett exakt datum för utbrottet av Laacher See i Eifel. Den reviderade åldern för askfyndigheterna och den tillhörande förändringen i de europeiska klimatarkiven kastar nu nytt ljus över hela den nordatlantiska regionens klimathistoria.