Grecka wyspa Santorini (w starożytności nazywana Thera) znajduje się na Morzu Egejskim i doświadczyła potężnej erupcji wulkanicznej około 3600 lat temu (∼ 1600 p.n.e.). Ostatnie badania geologiczne wykazały, że erupcja ta była jeszcze bardziej masywna niż pierwotnie sądzono (1). Erupcja ta jest powszechnie określana mianem erupcji „minojskiej”, ponieważ miała miejsce w czasie, gdy cywilizacja minojska na sąsiedniej wyspie Krecie była prężnie rozwijającą się siłą na Morzu Egejskim i prawdopodobnie została dotknięta erupcją. Data erupcji jest dyskutowana od wielu lat (2), ponieważ stanowi ona absolutny wyznacznik czasu dla epoki brązu we wschodniej części Morza Śródziemnego. Nie osiągnięto jednak konsensusu co do tej daty w oparciu o metody archeologiczne z jednej strony i różne podejścia naukowe z drugiej (np. datowanie 14C, badania słojów drzew, analiza rdzeni lodowych i stalagmitów). Przez dłuższy czas między tymi dwiema metodami utrzymywała się różnica około 100 lat, zwana niekiedy „wysoką chronologią” dla wcześniejszej daty w XVII wieku p.n.e. preferowanej przez metody naukowe i „niskiej chronologii” w XVI wieku p.n.e. preferowanej przez metody archeologiczne. Rozbieżność ta była wielokrotnie omawiana (3⇓-5).

Na znaczenie dokładnej daty dla historii wschodniej części basenu Morza Śródziemnego metaforycznie zwrócił uwagę Peter M. Warren z Wydziału Archeologii i Antropologii Uniwersytetu w Bristolu (sygn. 6, s. 305): „Wyobraźmy sobie, że historycy w jakiejś przyszłej dacie badali stosunki polityczne między Niemcami a Wielką Brytanią, gdy premierem tej ostatniej była silna Margaret Thatcher. Powstała pewna niepewność. Większość badaczy rozumiała, że Thatcher była związana z równie silnym kanclerzem Helmutem Kohlem, ale mniejsza szkoła opinii uważała, że z wyjątkowo silnym kanclerzem Otto von Bismarckiem, jakieś sto lat wcześniej. Oczywiście dziś wiemy, że była to Thatcher-Kohl, ale pozwólmy na przyszłą niepewność. Wszyscy zgodzą się, że nie można dokonać żadnej właściwej rekonstrukcji historycznej i politycznej, jeśli nie ustali się poprawnie związku chronologicznego. Z kim, pytają hipotetyczni historycy, Margaret Thatcher prowadziła (czasem wulkaniczną) debatę?”

To oznacza, że chcemy mieć dokładną i precyzyjną datę erupcji, coś, co do tej pory umykało badaczom historii wschodniego wybrzeża Morza Śródziemnego, mimo znacznych wysiłków na wielu różnych frontach. Koncentrując się na datowaniu 14C erupcji, kluczowym składnikiem było odkrycie gałązki oliwnej rzekomo pogrzebanej żywcem przez tefrę erupcji Santorini (7). Chociaż takie podskamieniałe drewno było niemal idealnym materiałem do określenia daty erupcji metodą datowania radiowęglowego, od czasu jego odkrycia pojawiło się wiele pytań. Ostatnio zakwestionowano tworzenie się wiarygodnych słojów w drzewach oliwnych (8), co było warunkiem koniecznym do zastosowania „wiggle matching” pomiarów 14C do krzywej kalibracji 14C w celu uzyskania precyzyjnej daty erupcji (7). Ogólnie rzecz biorąc, bezwzględna data może być określona na podstawie pomiaru 14C tylko przy pomocy krzywej kalibracyjnej (9), która odzwierciedla naturalne fluktuacje zawartości 14C w atmosferze w czasie. Dla ostatnich 13 900 lat krzywą tę ustalono na podstawie pomiarów 14C w seriach pierścieni drzew o znanym wieku (9). W zależności od kształtu krzywej kalibracyjnej w interesującym nas czasie, niepewność skalibrowanej daty jest często większa niż niepewność zmierzonej zawartości 14C w pobranej próbce materiału. Szczególną trudność sprawia tzw. plateau krzywej kalibracyjnej, które nie pozwala na przełożenie precyzyjnie zmierzonej zawartości 14C na równie precyzyjnie wykalibrowaną datę. Tak się składa, że takie plateau obejmuje krytyczny dla erupcji Santorini zakres czasowy od ∼1600 p.n.e. do ∼1530 p.n.e. (9). Co gorsza, jednoroczna kalibracja Pearsona et al. (10) wygenerowała kolejne plateau, odmienne od tego z Reimer et al. (9). Sytuacja ta jest przedstawiona na Rys. 1, reprodukowanym z Pearson et al. (10). Podczas gdy rozkład skalibrowanych z 95% prawdopodobieństwem dat 14C z gałązki drzewa oliwnego (1627 do 1596 p.n.e.) i z zespołu nasion z Akrotiri (1646 do 1606 p.n.e.) wskazuje na datę kalendarzową przed 1600 p.n.e. przy użyciu oryginalnej krzywej kalibracyjnej (9), to przy użyciu dodatkowej krzywej kalibracyjnej (10) obejmują one znacznie większy zakres czasowy. W szczególności, sięgają one aż do XVI wieku p.n.e., bliżej daty erupcji ∼ 1540 p.n.e. faworyzowanej przez archeologów (11). Konsekwencje ustaleń Pearson et al. (10) zostały wyjaśnione w krótkim komentarzu w Science (12).

Publikacja Pearson et al. w PNAS (13) idzie o krok dalej, synchronizując „pływającą” serię tree-ringów śródziemnomorskiego jałowca, mierzoną z roczną rozdzielczością 14C, z również mierzoną rocznie 14C bezwzględną serią tree-ringów północnoamerykańskiej sosny szczeciniastej i dębu irlandzkiego (10). To samo w sobie nie rozwiązuje dylematu datowania radiowęglowego i nadal musi czekać na ogólnie przyjętą nową krzywą kalibracji 14C po IntCal13 (9), ale zapewnia obecnie śródziemnomorską serię pierścieni drzew z roczną rozdzielczością w krytycznym okresie czasu erupcji Santorini. Pearson et al. (13) przeprowadzili analizę fluorescencji rezonansu rentgenowskiego w serii słojów jałowca, która ujawniła znaczne zubożenie wapnia około 1560 roku p.n.e. Jak podkreślają autorzy (13), było to prawdopodobnie spowodowane erupcją Santorini. Dalsza analiza 14C i sygnatur chemicznych w serii słojów jałowca może doprowadzić do ustalenia pewniejszej daty erupcji Santorini (13). If this date is verified, the long-sought absolute time marker for the chronology of the Bronze Age in the Eastern Mediterranean including Egypt and the Levant has finally been found. Pozwoliłoby to archeologom i historykom na dopracowanie interakcji starożytnych cywilizacji w tym okresie.

W podsumowaniu należy jednak zdać sobie sprawę, że jak dotąd wszystkie wysiłki zmierzające do datowania erupcji na Santorini zależą od metod pośrednich, tj. od datowania materiału, który w różny sposób rejestruje skutki erupcji. Niezależnie od niepewności poszczególnych metod datowania, tj. datowania 14C (10, 13), datowania pierścieni drzew (3, 14), stratygrafii rdzeni lodowych (3) i datowania stalagmitów (15), data erupcji ustalona tymi metodami będzie zależała od prawidłowego powiązania obserwowanego sygnału z erupcją Santorini. W podobny sposób datowanie archeologiczne zależy od powiązania charakterystycznych artefaktów z rzekomo dobrze ustalonych chronologii we wschodniej części basenu Morza Śródziemnego (np. poprzez chronologię historyczną starożytnego Egiptu) z podobnymi artefaktami zakopanymi w tefrze erupcji na Santorini. Niekiedy powiązania z erupcją ustalane są również poprzez znalezienie śladów tefry charakterystycznej dla erupcji na Santorini w osadach sąsiednich „dobrze datowanych” stanowisk archeologicznych.

Najbardziej bezpośrednią metodą określenia daty erupcji na Santorini byłoby datowanie samego wyrzuconego materiału (tefry). Dzięki takiej metodzie historyczna data 79 CE dla erupcji Wezuwiusza we Włoszech została pomyślnie zweryfikowana przez datowanie 40Ar/39Ar minerału sanidynu w tefrze Wezuwiusza (16, 17). Było to niewątpliwie tour de force, ponieważ długi okres połowicznego zaniku 40K (1.25 × 109 y) skutkował bardzo niskim radiogenicznym sygnałem 40Ar nagromadzonym od stosunkowo niedawnego czasu erupcji, kiedy to zegar K-Ar był ustawiony na zero. Biorąc pod uwagę udoskonalenie metody datowania 40Ar/39Ar od tamtego czasu i starszy wiek minojskiej erupcji Santorini, datowanie tą metodą może być rzeczywiście możliwe, pod warunkiem znalezienia odpowiedniego minerału bogatego w potas (sanidynu) w ejekcie erupcji Santorini. Ze względu na długi okres połowicznego zaniku 40K, jest mało prawdopodobne, że uda się uzyskać bardzo dokładną datę, ale dokładność może być lepsza niż w przypadku którejkolwiek z pośrednich metod datowania. Wyzwaniem jest jednak znalezienie odpowiedniego materiału w tefrze z Santorini. Możliwe, że aby go znaleźć, trzeba będzie przepracować tony tefry. Jeśli taki projekt zostanie zrealizowany, może pomóc przybliżyć nieco do rozwiązania zagadki datowania minojskiej erupcji Santorini.