Op aarde kampen we eens in de zoveel tijd met onvoorspelbare en mogelijk verwoestende hoeveelheden kosmische straling. Nu blijken jaarringen van de oudst levende bomen van onschatbare waarde bij het onderzoek naar deze mysterieuze gebeurtenissen.
Enorme stralingsuitbarstingen van de zon zouden vandaag de dag tot grote problemen kunnen leiden. Ze blijken echter anders in elkaar te steken dan we dachten, vertellen Amerikaanse bomen ons. Door te kijken naar de jaarringen van eeuwenoude bristlecone-dennen konden onderzoekers bepalen hoe en wanneer deze straling ons in het verleden getroffen heeft.
Gigantische zonnevlammen
‘Deze uitbarstingen van kosmische straling, ook wel bekend als Miyake-gebeurtenissen, vonden in het verleden ongeveer eens in de duizend jaar plaats. Maar waardoor ze ontstaan, is nog altijd onbekend’, zegt natuurkundige Benjamin Pope van de Universiteit van Queensland in Australië in een persbericht.
Thomas Hertog werkte samen met Stephen Hawking en onderzoekt de oerknal
Tijd en natuurwetten zijn voortgekomen uit de oerknal, in een chaotisch proces van toevalligheden, zegt theoretisch natuurkun ...
De huidige theorie is dat Miyake-gebeurtenissen gigantische zonnevlammen zijn, zegt Pope. Maar de onderzoekers wilden er meer over weten, omdat dit soort gebeurtenissen vandaag de dag veel technologie zou kunnen verwoesten. Denk aan satellieten, internetkabels en het elektriciteitsnet.
Extreme omstandigheden
Bomen boden bij dit onderzoek uitkomst. Vier- à vijfduizend jaar oude Noord-Amerikaanse bristlecone-dennen bevatten namelijk een schat aan informatie in hun jaarringen; een soort verborgen dagboek waarin per kalenderjaar te zien is hoe de (groei)omstandigheden destijds waren. Hieruit kun je ook de hoeveelheid straling uit dat jaar ontleden.
In dit geval ging het om de varianten van koolstof, zogeheten isotopen, die in de atmosfeer ontstonden door de kosmische straling. Die zie je vooral terug bij deze bristlecone-dennen doordat ze in hoge gebieden onder extreme omstandigheden groeien. Elke verandering in de omgeving heeft invloed op hun groei, en dat is te zien in hun boomringen.
Astrofysische storm
Door deze gegevens te vergelijken met die van de bekende zonneactiviteit, konden de boomringen de huidige theorie weerleggen. Pope: ‘Wij hebben aangetoond dat de Miyake-gebeurtenissen geen correlatie hebben met de activiteit van zonnevlekken en dat ze soms zelfs een of twee jaar aanhouden. In plaats van een enkele explosie zien we misschien meer een astrofysische ‘storm’.’
Pope is daarnaast verontrust dat we nog maar heel weinig weten over hoe we deze gebeurtenissen exact kunnen voorspellen. Wel zegt hij dat op basis van de gegevens die zijn groep nu verzameld heeft, er ongeveer een kans van 1 procent bestaat dat er in de komende eeuw nog een uitbarsting komt.
Tot op het jaar nauwkeurig
Jan Van den Bulcke, boomonderzoeker aan de Universiteit Gent, is niet betrokken bij het onderzoek. Hij vindt het mooi om dit soort interdisciplinair werk te zien. ‘Dit daterende vermogen is iets wat echt uniek is aan boomringen. Je kunt met sedimentanalyse (met boormonsters kijken naar eigenschappen van de bodem – red.) bijvoorbeeld ook terug in de tijd gaan, maar niet tot op het kalenderjaar nauwkeurig.’
Als je naast die datering van de boomring ook nog eens isotopenanalyse doet – het bekijken van verschillende varianten van atomen – kun je bepalen hoe de omgeving in dat jaar er precies uitzag.
Overlappende barcode
Opvallend is dat de onderzoekers een periode van tienduizend jaar hebben weten te reconstrueren, terwijl de oudste levende boom niet veel ouder dan vijfduizend jaar is. ‘Je kijkt dan ook naar dode stukken hout en zoekt naar waar zo’n jaarringreeks, eigenlijk een soort barcode, overlapt met een levende boom’, zegt Van den Bulcke.
Dit dode hout blijft ook beter bewaard door de extreme omstandigheden. Hout-aantastende organismen zoals schimmels kunnen daar moeilijker gedijen. En als je die stukken hout dan koppelt aan de bomen in de omgeving, heb je eigenlijk allemaal puzzelstukjes die een breder beeld kunnen vormen. Zo ga je terug in de tijd, en niet zo’n beetje ook: ‘De langst bestaande chronologie die met deze methode is opgesteld, is zo’n 13.000 jaar.’
