Hoe we kunnen weten wanneer de Vikingen precies in Amerika aankwamen

Ongeveer duizend jaar geleden zeilde Leif Erikson met zijn bemanning vanuit Groenland naar het westen. Volgens de noordse sagen landden de Vikingen op wat zij Vinland noemden. Ze sloegen er hun kamp op en kwamen in aanraking – of botsing –  met oorspronkelijke bewoners. Het waren waarschijnlijk de eerste Europeanen die voet zetten op Amerikaanse bodem.

De Newfoundlandse archeologische site L’Anse aux Meadows getuigt van hun aanwezigheid: er zijn resten gevonden van zogeheten langhuizen, en onder meer een koperen mantelspeld en ijzeren spijkers. Maar tot voor kort was het onmogelijk te bepalen wanneer de Vikingen precies in Vinland aankwamen. 

In 2021 kregen Margot Kuitems en Michael Dee van de Universiteit van Groningen stukken hout van een langhuis uit L’Anse aux Meadows in handen: de jaarringen waren zichtbaar en de schors intact. Kuitems, een archeoloog, en Dee, gespecialiseerd in koolstofdatering, hoopten een groeiring te vinden met een ongebruikelijk grote hoeveelheid koolstof-14 (^₁₄C): teken van een spervuur van hoog energetische deeltjes uit de ruimte, waarvan bekend is dat het zich voordeed in 993-994 n. Chr. En inderdaad, 28 ringen vanaf de schors vonden ze de veelzeggende ¹⁴C piek. Dat betekent dat de Vikingen de bomen die ze gebruikten voor het langhuis, velden in 1021 n. Chr.

 

Rode crucifix aan de hemel
De datering van de Vikingnederzetting bij L’Anse aux Meadows staat niet op zichzelf, maar maakt deel uit van revolutionaire ontwikkelingen in de archeologie. Het is nu mogelijk om de leeftijd van houten objecten bijna tot op het jaar nauwkeurig te bepalen, waar dat voorheen maar tot op enkele decennia kon. Dit is het werk van de Japanse natuurkundige Fusa Miyake: zij liet zien dat een enorme toevloed aan kosmische straling een grote toename van koolstof-14 veroorzaakte in een groeiring gedateerd op 774-5 n.Chr. 

Ook vroegmiddeleeuwse schrijvers is het niet ontgaan dat er 774 n. Chr. iets bijzonders gebeurde. In een Angelsakische kroniek wordt beschreven dat er in dat jaar, na zonsondergang, een rode crucifix aan de hemel verscheen. Sterrenkundigen denken dat het wellicht ging een nabijgelegen supernova waarvan het licht werd verspreid door stof in de lucht, of om bijzonder helder noorderlicht veroorzaakt door een enorme zonnevlam. Tegenwoordig zou een zonnestorm of exploderende ster van die hevigheid overigens rampzalige gevolgen hebben: praktisch alles wat op elektra werkt zou kortsluiten of doorbranden, inclusief de elektriciteitsnetwerken. 

Zonnevlammen en supernova’s
Miyake vond deze 774-piek in koolstof-14 terug in een in 1956 omgehakte Japanse ceder van ongeveer 1900 jaar oud, die groeide op Yaku eiland voor de zuidkust van Japan. Elke ring van de boom bevatte sporen van ¹⁴C. Deze koolstof-14 wordt voortdurend gevormd in de bovenste laag van de atmosfeer, wanneer kosmische straling (d.w.z. hoog energetische deeltjes uit de ruimte) botst met gasmoleculen. Wanneer bomen CO2 inademen, nemen ze ook de ¹⁴C op in hun hout. De ‘klassieke’ koolstof-datering is gebaseerd op de goeddeels voorspelbare vervaltijd van koolstof-14; aan de hand daarvan kan worden bepaald hoe lang geleden een boom – of een ander organisme – is gestorven.

Maar Miyake zocht naar afwijkende ¹⁴C-pieken, veroorzaakt door extreme zonnevlammen, andere uitbarstingen van de Zon, en exploderende sterren, waarbij bijzonder veel hoog energetische deeltjes vrijkomen. Zo’n uitschieter vond ze in de groeiring die correspondeerde met het jaar 774-775, een piek die andere onderzoekers bevestigden met monsters van een Duitse eik en een Nieuw-Zeelandse kauri. In 2013 vond ze een tweede, kleinere koolstof-14 piek voor het jaar 993-994 n.Chr. Ze staan nu bekend als ‘Miyake-events’.

 

Kapel uit de tijd van Karel de Grote
Andere wetenschappers namen de proef op de som. De natuurkundige Lukas Wacker bijvoorbeeld gebruikte het ‘Miyake-event’ van 774-5  voor de preciezere datering van een kapel in Müstair (Zwitersland), die gebouwd zou zijn door Karel de Grote. Eerder hadden wetenschappers aan de hand van de sequentie van (de breedte van) de groeiringen bepaald dat die in 785 was neergezet. Wacker en zijn team wisten de groeiring met de uitschieter van het jaar 774-775 te vinden in een balk uit de kapel: nu hoefden ze allen nog maar het aantal ringen tot de bast te tellen. Ze konden de datering van 785 bevestigen.

Sindsdien zijn er tenminste nog zeven van zulke pieken of zogeheten Miyake-events vastgesteld, waarvan de oudste wordt gedateerd op 7176 v. Chr. Deze chronologische bakens helpen steeds meer wetenschappers die oude ruïnes, natuurrampen, en andere historische keerpunten willen dateren, waar betrouwbare geschreven historische bronnen ontbreken. Dergelijke schriftelijke bronnen gaan sowieso maar ongeveer 2500 terug, en lang niet alle samenlevingen beschikten erover. 

Ook de ‘gewone’ koolstofdatering maakte het al mogelijk de geschiedenis in grote lijnen te reconstrueren – met een onzekerheid van enkele decennia of enkele eeuwen. Met de Miyake-events kan dat echter tot op enkele jaren nauwkeurig. Volgens Dee biedt de preciezere datering de mogelijkheid de vroege geschiedenis, en misschien zelfs de prehistorie, te analyseren met een nauwkeurigheid die tot dusverre was voorbehouden aan de moderne geschiedenis.

Mysterieuze ruïne
In 2020 lukte het Kuitems en Dee al om de mysterieuze Por-Bazjyn-ruïne, gelgegen op een eiland in een meer in zuidelijk Siberië, te dateren. Ondanks decennia aan archeologisch veldwerk, was nog onbekend hoe oud het complex was: tekenen van bewoning, zoals vuilnishopen of houtskool van haardvuren, ontbraken. Aan de hand van de 774-775-piek in een balk van de ruïne konden de onderzoekers echter bepalen dat de boom in kwestie in het jaar 777 moet zijn geveld. Dat was tijdens de heerschappij van Tengri Bögü Qaghan, een Oeigoerse vorst die zich had bekeerd tot het manicheïsme, een religie die het bestaan ziet als een grote strijd tussen goed en kwaad. Het is volgens Kuitem waarschijnlijk Bögü Qaghan geweest die Por-Bazjyn heeft gebouwd als een manicheïstisch klooster.

De precieze leeftijd van Por-Bazjyn maakt ook duidelijk waarom het nooit bewoond is geweest, in 779 n. Chr. werd Bögü Qaghan gedood door opstandelingen die zich verzetten tegen het manicheïsme. Op het moment dat het hele gebouw voltooid was, werd het meteen nutteloos.

Piramide van Cheops
En zo zijn er nog meer historische puzzels die met behulp van de Miyake-events kunnen worden opgelost. Die van de “zwevende” tijdlijnen bijvoorbeeld, waarvan de chronologie op zichzelf klopt, maar die we als geheel niet precies kunnen dateren, zoals de lange telling van de Mayakalender. Of de chronologie van het Oude Rijk van Egypte: daar regeerden tussen ca. 2700 en 2200 v.Chr. tientallen farao’s, maar die kunnen we niet tot op de eeuw precies plaatsen. Ook de Piramide van Cheops of de Grote Piramide hoopt Dee zo te kunnen dateren: een mysterie dat al bestaat sinds de oudheid.

Koolstofwetenschappers zoeken nu naar meer Miyake-events. Doel is om de koolstof-14 in kaart te brengen tot 12.000 jaar geleden: een groot deel van de geschiedenis kan dan ineens veel preciezer worden gedateerd.

 

Dit nieuwsbericht is gebaseerd op een artikel van Michael Price, dat verscheen in Science, Vol 380, Issue 6641