Wat betekent de archeologische datering "cal BP"?

De wetenschappelijke term "cal BP" is een afkorting voor "gekalibreerde jaren vóór het heden" of "kalenderjaren vóór de present 'en dat is een notatie die aangeeft dat de geciteerde ruwe koolwaterstofdatum is gecorrigeerd met stroom methodologieën.

Radiokoolstofdatering werd uitgevonden in de late jaren 1940, en in de vele decennia daarna, hebben archeologen ontdekte wiebels in de radiokoolstofcurve - omdat is gevonden dat atmosferische koolstof fluctueert tijd. Aanpassingen aan die curve om te corrigeren voor de bewegingen ("schommelingen" is eigenlijk de wetenschappelijke term die door de onderzoekers wordt gebruikt) worden kalibraties genoemd. De aanduidingen cal BP, cal BCE en cal CE (evenals cal BC en cal AD) geven allemaal aan dat de genoemde radiokoolstofdatum is gekalibreerd om rekening te houden met die schommelingen; datums die niet zijn aangepast, worden aangeduid als RCYBP of "radiokoolstofjaren vóór het heden."

Koolstofdatering is een van de bekendste archeologische dateringstools die beschikbaar is voor wetenschappers, en de meeste mensen hebben er op zijn minst van gehoord. Maar er zijn veel misvattingen over hoe radiokoolstof werkt en hoe betrouwbaar een techniek is; dit artikel zal proberen ze op te ruimen.

Alle levende wezens wisselen het gas Carbon 14 uit (afgekort C₁₄, 14C en meestal ¹⁴C) met de omgeving om hen heen - dieren en planten wisselen koolstof 14 uit met de atmosfeer, terwijl vissen en koralen koolstof uitwisselen met opgelost ¹⁴C in zee- en meerwater. Gedurende het leven van een dier of plant is de hoeveelheid ¹⁴C is perfect in balans met die van zijn omgeving. Wanneer een organisme sterft, wordt dat evenwicht verbroken. De ¹⁴C in een dood organisme vervalt langzaam met een bekende snelheid: zijn 'halfwaardetijd'.

De halfwaardetijd van een isotoop zoals ¹⁴C is de tijd die nodig is om de helft te laten vervallen: in ¹⁴C, om de 5.730 jaar is de helft verdwenen. Dus als je de hoeveelheid meet ¹⁴C in een dood organisme kun je erachter komen hoe lang geleden het is gestopt met het uitwisselen van koolstof met zijn atmosfeer. Gezien relatief ongerepte omstandigheden, kan een radiokoolstoflaboratorium de hoeveelheid radiokoolstof tot ongeveer 50.000 jaar geleden nauwkeurig meten in een dood organisme; objecten ouder dan dat bevatten niet genoeg ¹⁴C links om te meten.

Er is echter een probleem. Koolstof in de atmosfeer fluctueert, met de sterkte van het magnetisch veld van de aarde en de zonneactiviteit, om maar te zwijgen over wat mensen erin hebben gegooid. Je moet weten hoe het atmosferische koolstofniveau (het 'reservoir' van de radiokoolstof) er toen uitzag van de dood van een organisme, om te kunnen berekenen hoeveel tijd er is verstreken sinds het organisme ging dood. Wat je nodig hebt is een liniaal, een betrouwbare kaart naar het reservoir: met andere woorden, een organische set objecten die het jaarlijkse atmosferische koolstofgehalte bijhouden, een dat u veilig kunt vastleggen op een datum, om het te meten ¹⁴C-gehalte en dus het basislijnreservoir in een bepaald jaar vaststellen.

Gelukkig hebben we een aantal organische objecten die de koolstof in de atmosfeer op jaarbasis bijhouden - bomen. Bomen handhaven en registreren koolstof 14-evenwicht in hun groeiringen - en sommige van die bomen produceren een zichtbare groeiring voor elk jaar dat ze leven. De studie van dendrochronologie, ook bekend als boomring dating, is gebaseerd op dat feit van de natuur. Hoewel we geen 50.000 jaar oude bomen hebben, hebben we overlappende boomring sets die (tot nu toe) dateren tot 12.594 jaar. Met andere woorden, we hebben een behoorlijk solide manier om ruwe koolwaterstofdatums te kalibreren voor de meest recente 12.594 jaar van het verleden van onze planeet.

Maar daarvoor zijn alleen fragmentarische gegevens beschikbaar, waardoor het erg moeilijk is om iets ouder dan 13.000 jaar definitief te dateren. Betrouwbare schattingen zijn mogelijk, maar met grote +/- factoren.

Zoals je je misschien kunt voorstellen, proberen wetenschappers de afgelopen vijftig jaar organische objecten te ontdekken die veilig en gestaag kunnen worden gedateerd. Andere organische datasets die zijn bekeken, zijn inbegrepen varves, dit zijn lagen van sedimentair gesteente die jaarlijks werden aangelegd en organische materialen bevatten; diepe oceaan koralen, speleothems (grotafzettingen) en vulkanische tephras; maar er zijn problemen met elk van deze methoden. Grotafzettingen en varven hebben het potentieel om oude bodemkoolstof op te nemen en er zijn tot nu toe onopgeloste problemen met fluctuerende hoeveelheden ¹⁴C in zeestromingen.

Een coalitie van onderzoekers onder leiding van Paula J. Reimer van de CHRONO Centrum voor klimaat, milieu en chronologie, School of Geography, Archaeology and Paleoecology, Queen's University Belfast en publiceren in het tijdschrift Radiokoolstof, heeft de afgelopen decennia aan dit probleem gewerkt en een softwareprogramma ontwikkeld dat een steeds grotere dataset gebruikt om datums te kalibreren. De nieuwste is IntCal13, die gegevens van boomringen, ijskernen, tephra, koralen, speleothems combineert en versterkt meest recent, gegevens van de sedimenten in Lake Suigetsu, Japan, om te komen met een aanzienlijk verbeterde kalibratieset voor ¹⁴C dateert tussen 12.000 en 50.000 jaar geleden.

In 2012 zou een meer in Japan het potentieel hebben om radiokoolstofdatering verder te verfijnen. Lake Suigetsu's jaarlijks gevormde sedimenten bevatten gedetailleerde informatie over veranderingen in het milieu in het verleden 50.000 jaar, zegt radiokoolstofspecialist PJ Reimer, zijn zo goed als, en misschien beter dan, het Groenlandse ijs Kernen.

Onderzoekers Bronk-Ramsay et al. meldde 808 AMS-datums op basis van sedimentvariaties gemeten door drie verschillende radiokoolstoflaboratoria. De data en bijbehorende milieuveranderingen beloven directe correlaties tussen andere belangrijke klimaatrecords mogelijk te maken onderzoekers zoals Reimer om radiokoolstofdata fijn te kalibreren tussen 12.500 tot de praktische limiet van de c14-datering van 52,800.

Er zijn veel vragen die archeologen graag zouden willen beantwoorden die vallen in de periode van 12.000-50.000 jaar. Onder hen zijn:

• Wanneer zijn onze oudste binnenlandse relaties gevestigd (honden en rijst-)?
• Wanneer deed de Neanderthalers sterven uit?
• Wanneer kwamen mensen aan in de Americas?
• Het belangrijkste is voor de onderzoekers van vandaag de mogelijkheid om de effecten van eerdere onderzoeken nauwkeuriger te bestuderen klimaatverandering.

Reimer en collega's wijzen erop dat dit alleen de nieuwste kalibratiesets zijn en dat verdere verfijningen te verwachten zijn. Ze hebben bijvoorbeeld bewijs ontdekt dat er tijdens de jongere drya's (12.550–12.900 cal BP) een stilstand of op zijn minst een steile vermindering van de Noord-Atlantische diepwaterformatie, wat zeker een weerspiegeling was van de klimaatverandering; ze moesten gegevens voor die periode weggooien uit de Noord-Atlantische Oceaan en een andere gegevensset gebruiken.

Geselecteerde bronnen

• Adolphi, Florian, et al. "Radiokoolstofkalibratie-onzekerheden tijdens de laatste deglaciatie: inzichten uit nieuwe drijvende boomring-chronologieën." Quaternary Science beoordelingen 170 (2017): 98–108.
• Albert, Paul G., et al. "Geochemische karakterisering van het late quartaire wijdverbreide Japanse Tephrostratigrafische markeringen en correlaties met het Lake Suigetsu Sedimentary Archive (SG06 Core)." Kwartaire geochronologie 52 (2019): 103–31.
• Bronk Ramsey, Christopher, et al. "Een compleet terrestrische radiokoolstofrecord voor 11,2 tot 52,8 Kyr B.P." Wetenschap 338 (2012): 370–74.
• Currie, Lloyd A. "De opmerkelijke metrologische geschiedenis van radiokoolstofdatering [II]." Journal of Research van het National Institute of Standards and Technology 109.2 (2004): 185–217.
• Dee, Michael W. en Benjamin J. S. Paus. "Verankering van historische sequenties met behulp van een nieuwe bron van astro-chronologische tie-points." Proceedings van de Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 472.2192 (2016): 20160263.
• Michczynska, Danuta J., et al. "Verschillende voorbehandelingsmethoden voor 14c Datering van jongere Dryas en Allerød grenenhout (" Kwartaire geochronologie 48 (2018): 38-44. Afdrukken.Pinus sylvestris L.).
• Reimer, Paula J. "Atmosferische wetenschap. De tijdschaal van radiokoolstof verfijnen." Wetenschap 338.6105 (2012): 337–38.
• Reimer, Paula J., et al. "Intcal13 en Marine13 Radiokoolstofkalibratiecurven 0–50.000 jaar Cal BP." Radiokoolstof 55.4 (2013): 1869–87.