Die griechische Insel Santorin (in der Antike Thera genannt) liegt in der Ägäis und erlebte vor etwa 3.600 Jahren (∼1600 v. Chr.) einen gewaltigen Vulkanausbruch. Neuere geologische Untersuchungen haben ergeben, dass die Eruption noch massiver war als ursprünglich angenommen (1). Diese Eruption wird allgemein als „minoische“ Eruption bezeichnet, weil sie zu einer Zeit stattfand, als die minoische Zivilisation auf der Nachbarinsel Kreta eine blühende Kraft in der Ägäis war und wahrscheinlich von der Eruption betroffen war. Das Datum des Ausbruchs ist seit vielen Jahren umstritten (2), weil es einen absoluten Zeitmarker für die Bronzezeit im östlichen Mittelmeerraum darstellt. Allerdings wurde für dieses Datum kein Konsens auf der Grundlage archäologischer Methoden einerseits und verschiedener wissenschaftlicher Ansätze andererseits (z. B. 14C-Datierung, Baumringstudien sowie Eiskern- und Stalagmitenanalyse) erzielt. Lange Zeit bestand eine Differenz von etwa 100 y zwischen den beiden Methoden, die manchmal als „hohe Chronologie“ für ein früheres Datum im 17. Jahrhundert v. Chr. bezeichnet wird, das von den wissenschaftlichen Methoden favorisiert wird, und eine „niedrige Chronologie“ im 16. Diese Diskrepanz wurde bei vielen Gelegenheiten diskutiert (3⇓-5).

Die Bedeutung eines exakten Datums für die Geschichte des östlichen Mittelmeers wurde von Peter M. Warren vom Department of Archaeology and Anthropology der University of Bristol metaphorisch hervorgehoben (ref. 6, S. 305): „Stellen wir uns vor, dass Historiker zu einem späteren Zeitpunkt die politischen Beziehungen zwischen Deutschland und dem Vereinigten Königreich untersuchen, als die energische Margaret Thatcher die Premierministerin des letzteren war. Es war eine gewisse Unsicherheit entstanden. Die meisten Forscher waren der Meinung, dass Thatchers Beziehung zu dem ebenso energischen Kanzler Helmut Kohl bestand, aber eine kleinere Gruppe glaubte, dass sie zu dem außergewöhnlich energischen Kanzler Otto von Bismarck gehörte, der etwa hundert Jahre früher lebte. Natürlich wissen wir heute, dass es Thatcher-Kohl war, aber lassen wir eine zukünftige Unsicherheit zu. Alle würden darin übereinstimmen, dass keine angemessene historische und politische Rekonstruktion vorgenommen werden kann, wenn nicht die chronologische Beziehung korrekt bestimmt wird. Mit wem, so fragen die hypothetischen Historiker, stand Margaret Thatcher in einer (manchmal vulkanischen) Auseinandersetzung?“

Das bedeutet also, dass man ein genaues und präzises Datum des Ausbruchs haben möchte, etwas, das der Geschichtswissenschaft des östlichen Mittelmeers trotz erheblicher Anstrengungen an vielen verschiedenen Fronten entgangen ist. Wenn man sich auf die 14C-Datierung des Ausbruchs konzentriert, war ein Schlüsselfaktor die Entdeckung eines Olivenzweigs, der angeblich lebendig von der Tephra des Santorin-Ausbruchs begraben wurde (7). Obwohl ein solches subfossiles Holz ein nahezu perfektes Material war, um das Datum des Ausbruchs durch Radiokohlenstoffdatierung zu bestimmen, haben sich seit seiner Entdeckung eine Reihe von Fragen ergeben. Kürzlich wurde die Bildung zuverlässiger Jahrringe in Olivenbäumen in Frage gestellt (8), was eine Voraussetzung dafür war, die 14C-Messungen mit der 14C-Kalibrierungskurve „wiggle-matching“ anzuwenden, um ein genaues Datum des Ausbruchs zu erhalten (7). Im Allgemeinen kann ein absolutes Datum aus einer 14C-Messung nur mit Hilfe einer Kalibrierkurve (9) bestimmt werden, die die natürlichen Schwankungen des 14C-Gehalts in der Atmosphäre im Laufe der Zeit widerspiegelt. Für die letzten 13.900 Jahre wurde diese Kurve durch 14C-Messungen in Baumringreihen bekannten Alters erstellt (9). Abhängig von der Form der Kalibrierkurve zum interessierenden Zeitpunkt ist die Unsicherheit des kalibrierten Datums oft größer als die des gemessenen 14C-Gehalts im Probenmaterial. Eine besondere Schwierigkeit ergibt sich bei sogenannten „Plateaus“ der Kalibrierkurve, die es nicht erlauben, einen genau gemessenen 14C-Gehalt in ein ebenso genaues kalibriertes Datum zu übersetzen. Zufälligerweise deckt ein solches Plateau einen kritischen Zeitbereich für den Ausbruch von Santorin ab, nämlich von ∼1600 v. Chr. bis ∼1530 v. Chr. (9). Erschwerend kommt hinzu, dass die Ein-Jahres-Kalibrierung von Pearson et al. (10) ein weiteres Plateau erzeugt, das sich von dem von Reimer et al. (9) unterscheidet. Die Situation ist in Abb. 1 dargestellt, die aus Pearson et al. (10) übernommen wurde. Während die Verteilung der kalibrierten 14C-Daten mit 95%iger Wahrscheinlichkeit aus dem Olivenbaumzweig (1627 bis 1596 v. u. Z.) und einer Akrotiri-Samen-Assemblage (1646 bis 1606 v. u. Z.) mit der ursprünglichen Kalibrierungskurve (9) auf ein Kalenderdatum vor 1600 v. u. Z. hinweist, decken sie mit der zusätzlichen Kalibrierungskurve (10) einen viel größeren Zeitbereich ab. Insbesondere reichen sie bis weit in das 16. Jahrhundert v. Chr., näher an einem von Archäologen favorisierten Eruptionsdatum von ∼1540 v. Chr. (11). Die Konsequenzen der Ergebnisse von Pearson et al. (10) wurden in einem kurzen Kommentar in Science (12) erläutert.

Die Publikation von Pearson et al. in PNAS (13) geht einen Schritt weiter, indem sie eine „schwebende“, mit jährlicher 14C-Auflösung gemessene Jahrringreihe des mediterranen Wacholders mit den ebenfalls jährlich 14C-gemessenen absoluten Jahrringreihen der nordamerikanischen Borstenkiefer und Stieleiche (10) synchronisiert. Dies löst zwar nicht das Radiokohlenstoff-Datierungsdilemma und muss noch auf eine allgemein akzeptierte neue 14C-Kalibrierungskurve nach IntCal13 (9) warten, aber es liefert nun eine mediterrane Baumring-Serie mit jährlicher Auflösung im kritischen Zeitraum der Santorin-Eruption. Pearson et al. (13) führten eine Röntgenresonanz-Fluoreszenz-Analyse der Wacholder-Baumringserie durch, die eine signifikante Verarmung an Kalzium um 1560 v. Chr. ergab. Wie die Autoren betonen (13), wurde dies möglicherweise durch den Ausbruch von Santorin verursacht. Weitere Analysen von 14C und chemischen Signaturen in der Wacholder-Baumringserie könnten zu einem genaueren Datum des Santorin-Ausbruchs führen (13). Wenn dieses Datum verifiziert wird, ist der lange gesuchte absolute Zeitmarker für die Chronologie der Bronzezeit im östlichen Mittelmeerraum einschließlich Ägypten und der Levante endlich gefunden. Dies würde dann Archäologen und Historikern erlauben, die Interaktionen der antiken Zivilisationen während dieses Zeitraums genauer zu bestimmen.

Abschließend sollte man sich jedoch bewusst machen, dass bisher alle Bemühungen, den Ausbruch von Santorin zu datieren, auf indirekte Methoden angewiesen sind, d.h. auf Datierungsmaterial, das die Auswirkungen des Ausbruchs auf unterschiedliche Weise erfasst. Ungeachtet der Unsicherheiten der jeweiligen Datierungsmethode, d. h. der 14C-Datierung (10, 13), der Baumringdatierung (3, 14), der Eiskernstratigraphie (3) und der Stalagmitendatierung (15), hängt ein mit diesen Methoden ermitteltes Eruptionsdatum davon ab, dass das beobachtete Signal korrekt mit der Santorin-Eruption in Verbindung gebracht wird. In ähnlicher Weise hängt die archäologische Datierung davon ab, charakteristische Artefakte aus vermeintlich gut etablierten Chronologien im östlichen Mittelmeerraum (z. B. durch die historische Chronologie des alten Ägyptens) mit ähnlichen Artefakten zu verknüpfen, die in der Tephra des Ausbruchs auf Santorin vergraben sind. Manchmal werden Verbindungen zur Eruption auch dadurch hergestellt, dass Spuren von Tephra, die charakteristisch für die Santorin-Eruption sind, in Ablagerungen benachbarter „gut datierter“ archäologischer Stätten gefunden werden.

Die direkteste Methode zur Bestimmung des Datums der Santorin-Eruption wäre die Datierung des ausgeworfenen Materials (Tephra) selbst. Mit einer solchen Methode wurde das historische Datum von 79 n. Chr. für den Ausbruch des Vesuvs in Italien erfolgreich durch 40Ar/39Ar-Datierung des Minerals Sanidin in der Tephra des Vesuvs verifiziert (16, 17). Dies war eindeutig eine Meisterleistung, denn die lange Halbwertszeit von 40K (1,25 × 109 y) führte zu einem sehr geringen radiogenen 40Ar-Signal, das seit dem relativ jungen Zeitpunkt des Ausbruchs akkumuliert wurde, als die K-Ar-Uhr auf Null gestellt wurde. In Anbetracht der Verbesserung der 40Ar/39Ar-Datierungsmethode seither und des älteren Alters der minoischen Eruption von Santorin könnte es tatsächlich möglich sein, sie mit dieser Methode zu datieren, vorausgesetzt, man findet das richtige kaliumreiche Mineral (Sanidin) in der Ejekta der Santorin-Eruption. Wegen der langen Halbwertszeit von 40K ist es unwahrscheinlich, dass man ein sehr genaues Datum erhalten würde, aber die Genauigkeit könnte besser sein als die jeder der indirekten Datierungsmethoden. Die Herausforderung besteht allerdings darin, das richtige Material in der Tephra von Santorin zu finden. Es ist möglich, dass man sich durch Tonnen von Tephra arbeiten muss, um es zu finden. Wenn ein solches Projekt durchgeführt wird, könnte es helfen, das Rätsel der Datierung des minoischen Ausbruchs von Santorin ein wenig näher an eine Lösung zu bringen.