Годичные кольца деревьев рассказали о магнитных бурях тысячелетней давности

Международный коллектив при участии специалистов Красноярского научного центра СО РАН и Сибирского федерального университета зафиксировал резкий рост уровня стабильных изотопов углерода в древесных кольцах, которые были сформированы в 774 и 993 годах нашей эры. Даты соответствуют историческим свидетельствам аномально ярких полярных сияний. Результаты работы обнародованы в журнале Nature Communications.

Анализ был осуществлён в рамках инициативы COSMIC, в которой задействованы специалисты из нескольких десятков государств мира. Группа ученых изучила 44 длительные древесно-кольцевые хронологии, которые охватывают пять континентов. Российская часть выборки содержала образцы лиственницы с Ямала, Таймыра, Якутии и горной Тувы. Измерения провели при помощи инструментария высокой точности. Они выявили, что в годичных кольцах, датируемых летом 774 и весной 993 года, концентрация тяжелого углерода была заметно выше обычного уровня.

Исследователи пояснили: при мощных солнечных вспышках в земную атмосферу проникают потоки заряженных частиц, в первую очередь, протонов. При взаимодействии с химическими элементами атмосферы они приводят к образованию радиоуглерода — изотопа 14С. Этот «тяжелый» углерод включается в молекулы углекислого газа, а потом — в глобальный природный углеродный цикл, а в конечном итоге, в ткани растений. Поэтому высокая концентрация изотопа в годичных кольцах говорит о периодах усиления солнечной активности.

Зафиксированный эффект был универсальным: один и тот же изотопный всплеск выявили в образцах деревьев из различных климатических зон — и равнинных, и горных. Что говорит о планетарном масштабе событий. Исторические документы описывают необычно яркие полярные сияния в те самые годы, что ещё раз подтверждает выводы ученых.

По словам авторов статьи, точная датировка годичных колец крайне важна в климатических, исторических и археологических изысканиях. Раньше подобными маркерами служили, например, радиоактивные выпадения середины XX века и следы мощных вулканических извержений. Добавление к ним сильных магнитных бурь прошлого позволяет расширять возможности реконструировать события прошлого с точностью до года.