mariuscomper.uk EN

Erupția Ignimbritului Campanian, acum 39.850 de ani

Sub câmpurile de la Dunăre trece o dungă de cenușă de la Napoli

Acum 39.850 de ani, caldera Campi Flegrei, de lângă Napoli, a explodat. Vântul a dus cenușa spre răsărit, peste Balcani. Azi ea se vede ca o dungă albă în pereții de loess din Dobrogea și Oltenia, iar în peșterile din nordul Bulgariei a rămas ca strat sau ca fragmente microscopice de sticlă, la 765–1.192 de kilometri de crater.

#O erupție de 23 de ore lângă Napoli, după model

Ignimbritul Campanian, ieșit din caldera Campi Flegrei, la vest de Napoli, este cea mai puternică erupție cunoscută din Europa din ultimii 200.000 de ani. Datarea cu argon pune erupția acum 39.850 ± 140 de ani. Lucrările mai vechi, după care s-au scris multe studii românești, foloseau 39.280 ± 110 de ani.

Un model publicat în 2016 a reconstituit erupția din grosimea cenușii măsurate: întâi o coloană pliniană înaltă de 44 de kilometri, timp de 4 ore, apoi, după prăbușirea calderei, un nor de 37 de kilometri, încă 19 ore. În această reconstituire au căzut circa 208 de kilometri cubi de material vulcanic afânat; întins uniform, ar acoperi toată România cu un strat de 87 de centimetri.

#Vântul a dus-o spre răsărit

Vânturile din stratosferă au împins norul spre nord-est, peste Adriatica, Balcani și Marea Neagră, până în Câmpia Rusă. Pata albă de pe hartă este modelul din 2016: grosimea pe care ar fi lăsat-o cenușa, nu un loc unde a fost măsurată.

Modelul pune 10–20 de centimetri de cenușă în părți din Macedonia de Nord, Bulgaria și România și cel puțin jumătate de centimetru pe circa 3 milioane de kilometri pătrați.

#Opt locuri unde a fost găsită și datată

Pentru ca un loc să fie socotit, trebuiau îndeplinite trei condiții: sticla vulcanică analizată chimic și potrivită cu cea de la Napoli, un loc precis și vârste măsurate în același loc, deasupra sau dedesubt. Opt locuri din România și Bulgaria le îndeplinesc pe toate trei: patru profile de loess (Urluia, Rasova, Căciulătești, Balta Albă) și patru peșteri din nordul Bulgariei (Magura, Kozarnika, Toplița, Temnata).

Toate opt stau pe aceeași direcție de la crater, între 61 și 69 de grade (spre est-nord-est), la 765–1.192 de kilometri. Alte 4 locuri românești sunt semnalate cu aceeași cenușă, dar le lipsește câte ceva: o datare pe loc sau analiza chimică. Apasă pe un punct.

#Peretele de la Urluia

La Urluia, în județul Constanța, la circa 15 kilometri sud de Dunăre, o carieră taie peste 20 de metri de loess, praful adus de vânt în epocile glaciare. Pe peretele ei, cenușa e un strat alb care coboară pe o pantă veche și se îngroașă spre o adâncitură: de la zero la 100 de centimetri.

Geologii au curățat suprafața profilului în două puncte. În partea de nord-vest, stratul are circa 50 de centimetri, cu încă 25 de centimetri de cenușă amestecată cu loess deasupra; în partea de sud-est, are circa 15 centimetri și se rupe în blocuri ruginii. Vârstele prin luminescență de sub strat (38,7, 41,1 și 48,8 mii de ani) și de deasupra (36,2 și 23,9 mii de ani) îl încadrează.

Trage pe desen sau folosește glisorul.

#Plantele de sub cenușă

La baza stratului, unde cenușa stă direct pe loess, s-au păstrat urme de vegetație: plantele peste care a căzut. Autorii studiului de la Urluia scriu că cenușa s-a depus într-un strat gros, într-un timp scurt.

Peste cenușă și zona ei amestecată s-a așezat întâi loess bogat în carbonați, pus de autori pe seama perioadei reci Heinrich 4. Apoi, într-un răstimp ceva mai blând, s-a format un sol slab, gros de circa un metru. Deasupra, vântul a adus din nou loess, până la solul negru de azi. Câmpul de deasupra blocului desenat este cel pe care se ară acum.

#Testul care nu a ieșit: grosimea

Înainte de construirea acestei pagini a fost fixat un test: cenușa ar trebui să se subțieze cu distanța de la crater. Pe 20 de locuri cu grosimea publicată, de la Italia la Don, scăderea așteptată nu apare: coeficientul de corelație Spearman iese între −0,13 și +0,03 (unde lucrarea dă doar o limită de sus, au fost încercate și jumătatea, și valoarea întreagă), iar pragul fixat era −0,5. Fără Drăgănești-Olt, al cărei „sub 60 cm” nu a putut fi verificat, iese între −0,21 și −0,04. În acest eșantion, grosimea nu scade cu distanța.

Abaterea vine mai ales din România. La Urluia (circa 50 de centimetri în profilul eșantionat) și la Căciulătești (50–60 de centimetri), stratul e mai gros decât în lacurile și peșterile mult mai apropiate de Napoli. Studiul de la Urluia scria că stratul de acolo e „de până la douăzeci de ori” mai gros decât prevedea modelul din 2012; modelul din 2016 dă aici 5–20 de centimetri.

Explicațiile nu se exclud: modelele pot subestima cenușa căzută departe, iar pe teren grosimea depinde și de locul unde s-a așezat. La Urluia ea merge de la 0 la 100 de centimetri pe același perete, deși autorii văd acolo mai ales o depunere rapidă, puțin remaniată; la Balta Albă sunt 4 centimetri, la Săgeata, la 32 de kilometri, peste 50; lângă Kostenki, pe Don, două locuri aflate la aceeași distanță de crater au 1,4 și 15 centimetri.

#O linie care arată aceeași zi

Cenușa vine dintr-o singură erupție, care a durat cam o zi. Unde o găsesc, geologii și arheologii știu că stratul ei are aceeași vârstă, oricât de diferit ar fi pământul din jur. Așa se pot alinia straturi din locuri care nu au nimic altceva în comun.

În peșterile din Bulgaria, nivelul cu sticlă vulcanică, vizibil sau doar la microscop, stă peste straturi cu unelte din Paleoliticul superior timpuriu. La Toplița, sub el e o vatră, iar mai jos un strat datat la 49.770–45.050 de ani calibrați înainte de 1950; la Kozarnika, stratul de dedesubt are, de exemplu, 37.000 ± 800 de ani radiocarbon necalibrați; la Magura, stratul de deasupra are 32.750 ± 500 de ani radiocarbon necalibrați. În aceeași unitate, erupția are 34.290 ± 90 de ani.

#Cine trăia aici

La 155 de kilometri de Magura, în Banat, Peștera cu Oase a păstrat maxilarul unui om modern care a trăit acum 37.000–42.000 de ani. Genomul lui are 6–9% ADN de Neanderthal, de la un strămoș aflat cu patru până la șase generații în urmă. Neanderthalienii au dispărut din Europa cam acum 39.000–41.000 de ani.

Genomul de la Oase arată că oamenii moderni și neanderthalienii se amestecaseră în această perioadă, iar vârsta omului se suprapune cu cea a erupției. Studiile care au urmărit cenușa în peșteri nu găsesc că erupția ar fi fost cauza principală a dispariției neanderthalienilor din nordul și estul Europei: oamenii moderni se răspândiseră în Europa înainte de ea, iar în mai multe peșteri oamenii au continuat să locuiască și după ce a căzut.

#Cât a căzut peste orașul tău

Modelul din 2016 dă grosimea cenușii pentru fiecare loc de pe hartă. Caută una dintre cele 7.978 de localități (toate din România și Republica Moldova cu peste 1.000 de locuitori, orașele mari din jur) sau apasă pe hartă.

#Întrebări

Ce este Ignimbritul Campanian?

Cea mai puternică erupție cunoscută din Europa din ultimii 200.000 de ani, ieșită din caldera Campi Flegrei, de lângă Napoli, datată acum 39.850 ± 140 de ani. Numele vine de la roca lăsată de curgerile de foc în Campania; cenușa căzută departe se mai numește stratul Y-5.

Cum știu geologii că dunga albă din Dobrogea vine de la Napoli?

Din chimia sticlei vulcanice: granulele de cenușă sunt analizate una câte una la microsondă, iar proporțiile oxizilor de siliciu, potasiu și sodiu se potrivesc cu cele ale erupției, nu cu ale altor vulcani. La Urluia, sticla are în medie circa 59–60% dioxid de siliciu și 7–7,5% oxid de potasiu, raportate la masă.

Pot vedea stratul?

Stratul apare în pereții de loess de pe malul Dunării și din cariere, de obicei la câțiva metri sub suprafață, sub un sol fosil ruginiu. Carierele sunt locuri private și periculoase; fotografiile din studiile citate arată stratul.

A ucis erupția neanderthalienii?

Dovezile nu arată asta. Un studiu care a corelat straturile din peșteri susține că erupția și perioada rece de după ea nu au fost cauza principală a dispariției neanderthalienilor din nordul și estul Europei; oamenii moderni erau deja în Europa. Momentul și cauzele dispariției au variat de la o regiune la alta. Erupția a avut loc chiar la începutul unei perioade reci, Heinrich 4.

De ce harta arată cenușă și peste Republica Moldova?

Pentru că modelul pune cenușă și acolo. În sursele consultate nu a fost identificată nicio descoperire verificată în Republica Moldova; pe hartă, Moldova are doar grosimea după model.

#Cum s-a făcut

Testul a fost fixat în scris înainte de construire: cel puțin 8 descoperiri în România, Bulgaria sau Republica Moldova, fiecare cu analiză chimică a sticlei, loc precis și datare pe loc; toate în interiorul norului modelat; grosimea scăzând cu distanța. Primele două condiții au trecut (8 descoperiri, toate în interiorul depunerii modelate, pe direcții între 61 și 69 de grade). A treia nu a trecut, iar pagina spune asta.

Harta grosimilor este figura 3c din Marti și colab. 2016, digitizată pe clase de culoare și verificată pe linia țărmului (98% potrivire). Valorile pentru un loc sunt date ca intervalul de pe hartă (de exemplu 5–10 cm), nu ca o valoare interpolată. Banda umbrită din grafic este clasa de grosime a aceluiași model citit pe direcția de 65 de grade de la crater (mediana direcțiilor celor opt descoperiri).

Pentru Temnata, analizele chimice din 1992 și datarea radiocarbon vin din aceeași peșteră, iar analiza la microsondă din 2008, din Peștera 16, alături. Nu au fost socotite: Lunca (locul exact nu a putut fi verificat în sursele consultate), Drăgănești-Olt și Dăneasa (fără datare pe loc), Vlașca și Săgeata (vârstă doar prin corelare, iar Săgeata fără amprentă chimică), Dealul Peșterica (fără analiză chimică). Pe hartă, primele patru apar ca puncte goale.

Peretele de la Urluia este desenat după fotografia și profilul din Fitzsimmons și colab. 2013 (fig. 3): grosimile cenușii și ale stratului amestecat sunt cele publicate, pozițiile probelor sunt citite de pe figura publicată, iar banda de loess cu carbonați și înălțimea peretelui sunt desenate, nu măsurate; adâncimea blocului este doar o extrudare a peretelui.

#Surse

Harta grosimilor este redesenată după Marti și colab. 2016 (CC BY 4.0). Relieful: NOAA ETOPO 2022. Localitățile: GeoNames (CC BY 4.0).