Ce înseamnă cal BP?

Termenul științific "cal BP" este o prescurtare pentru "ani calibrați înainte de prezent" sau "ani calendaristici înainte de prezent" și aceasta este o notare care semnifică faptul că data de radiocarbon brut citată a fost corectată folosind metodologii actuale.

Datarea cu radiocarburi a fost inventată la sfârșitul anilor 1940, iar în numeroasele decenii de atunci, arheologii au descoperit pericole în curba radiocarbonului, deoarece carbonul atmosferic a fluctuat în timp. Ajustările la acea curbă pentru a corecta periculele („wiggles” este într-adevăr termenul științific folosit de cercetători) se numesc calibrări. Denumirile cal BP, cal BCE și cal CE (precum și cal BC și cal AD) toate semnifică faptul că data radiocarbonului menționată a fost calibrată pentru a ține cont de acele peruci; datele care nu au fost ajustate sunt desemnate RCYBP sau „radiocarbon cu ani înainte de prezent”.

Datarea cu radiocarburi este unul dintre cele mai cunoscute instrumente de întâlnire arheologică disponibile oamenilor de știință, iar majoritatea oamenilor au auzit despre acestea. Dar există o mulțime de concepții greșite despre modul în care funcționează radiocarbonul și despre cât de fiabilă este o tehnică; acest articol va încerca să le șterge.

Cum funcționează radiocarbonul?

Toate lucrurile vii schimbă gazul Carbon 14 (prescurtat C₁₄, 14C și, cel mai adesea, ¹⁴C) cu mediul din jurul lor - animalele și plantele schimbă carbonul 14 cu atmosfera, în timp ce peștii și coralii schimbă carbonul cu dizolvat ¹⁴C în apa de mare și lac. De-a lungul vieții unui animal sau a unei plante, cantitatea de ¹⁴C este perfect echilibrat cu cel din împrejurimile sale. Când un organism moare, acel echilibru este rupt. ¹⁴C într-un organism mort se încetinește încet într-un ritm cunoscut: „timpul de înjumătățire”.

Timpul de înjumătățire al unui izotop ca ¹⁴C este timpul necesar pentru ca jumătate din ea să se desființeze: în ¹⁴C, la fiecare 5.730 de ani, jumătate din ea a dispărut. Deci, dacă măsurați cantitatea de ¹⁴C într-un organism mort, vă puteți da seama cât timp în urmă a încetat schimbul de carbon cu atmosfera sa. Având în vedere circumstanțe relativ verzi, un laborator de radiocarburi poate măsura cu exactitate cantitatea de radiocarbon într-un organism mort de până la aproximativ 50.000 de ani în urmă; obiectele mai vechi decât acestea nu conțin suficient ¹⁴C stânga la măsură.

Peruci și inele de copaci

Inelele de creștere ale unui copac tăiat pe orizontală la sol pot fi folosite pentru datarea copacului și a obiectelor din lemn realizate din acesta. Ollikainen / iStock / Getty Images

Există însă o problemă. Carbonul din atmosferă fluctuează, cu forța câmpului magnetic al pământului și a activității solare, ca să nu mai vorbim de ce au aruncat oamenii în el. Trebuie să știți cum a fost nivelul de carbon atmosferic („rezervorul” de radiocarburi) la momentul morții unui organism, pentru a putea calcula cât a trecut timpul de la moartea organismului. Ceea ce aveți nevoie este o riglă, o hartă fiabilă a rezervorului: cu alte cuvinte, un set organic de obiecte care urmăresc conținutul anual de carbon atmosferic, pe care îl puteți fixa în siguranță pe o dată, pentru a-l măsura ¹⁴Conținutul C și astfel se stabilește rezervorul de bază într-un an dat.

Din fericire, avem un set de obiecte organice care păstrează o evidență a carbonului în atmosferă pe o bază anuală de copaci. Copacii mențin și înregistrează echilibrul de carbon 14 în inelele lor de creștere - iar unii dintre acei copaci produc un inel vizibil de creștere pentru fiecare an în care sunt în viață. Studiul dendrocronologiei, cunoscut și sub denumirea de datarea inelelor de copaci, se bazează pe acel fapt al naturii. Deși nu avem copaci vechi de 50.000 de ani, avem seturi de ineluri suprapuse care datează (până în prezent) încă din 12.594 de ani. Deci, cu alte cuvinte, avem un mod destul de solid de a calibra datele de radiocarburi brute pentru ultimii 12.594 de ani din trecutul planetei noastre.

Dar înainte de aceasta, sunt disponibile doar date fragmentare, ceea ce face foarte dificil să datezi definitiv ceva mai vechi de 13.000 de ani. Sunt posibile estimări fiabile, dar cu factori mari +/-.

Căutarea calibrărilor

După cum vă puteți imagina, oamenii de știință au încercat să descopere obiecte organice care pot fi datate în siguranță destul de constant în ultimii cincizeci de ani. Alte seturi de date organice analizate includ varve, care sunt straturi de rocă sedimentară care au fost stabilite anual și conțin materiale organice; corali oceanici adânci, speleoteme (depozite rupestre) și tephras vulcanice; dar există probleme cu fiecare dintre aceste metode. Depozitele de peșteri și varve au potențialul de a include carbonul vechi al solului și există probleme încă nerezolvate cu cantități fluctuante de ¹⁴C în curenții oceanici.

O coaliție de cercetători condusă de Paula J. Reimer de la Centrul CHRONO pentru climă, mediu și cronologie, Școala de geografie, arheologie și paleoecologie, Queen's University Belfast și care publică în jurnal radiocarbon, a lucrat la această problemă în ultimele câteva decenii, dezvoltând un program software care folosește un set de date din ce în ce mai mare pentru calibrarea datelor. Cea mai recentă este IntCal13, care combină și consolidează date de la inelele copacilor, miezurile de gheață, tephra, coralii, speleotemele și, cel mai recent, datele din sedimentele din Lacul Suigetsu, Japonia, pentru a oferi un set de calibrare îmbunătățit semnificativ pentru ¹⁴C datează între 12.000 și 50.000 de ani în urmă.

Lacul Suigetsu, Japonia

În 2012, a fost raportat că un lac din Japonia ar putea avea potențialele întâlniri de radiocarburi finetune. Sedimentele formate anual de la Lake Suigetsu dețin informații detaliate despre schimbările de mediu din ultimii 50.000 de ani, despre care specialistul în radiocarburi PJ Reimer spune că sunt la fel de bune și, poate, mai bune decât Coresul de gheață din Groenlanda.

Cercetătorii Bronk-Ramsay și colab. au raportat date de 808 AMS bazate pe varve de sedimente măsurate de trei laboratoare diferite de radiocarbon. Datele și modificările corespunzătoare ale mediului promit că vor face corelații directe între alte înregistrări cheie ale climei, permițând cercetătorilor precum Reimer să calibreze în mod fin datele de radiocarbon între 12.500 până la limita practică a datei c14 de 52.800..

Răspunsuri și mai multe întrebări

Există multe întrebări la care ar dori să răspundă arheologii care se încadrează în perioada 12.000-50.000 de ani. Printre ele se numără:

• Când au fost stabilite cele mai vechi relații de casă (câini și orez)?
• Când au murit Neanderthalii?
• Când au ajuns oamenii în America?
• Cel mai important, pentru cercetătorii de astăzi, va fi capacitatea de a studia mai detaliat impactul schimbărilor climatice anterioare.

Reimer și colegii săi subliniază că aceasta este doar cea mai recentă în seturile de calibrare și că este nevoie de perfecționări suplimentare. De exemplu, au descoperit dovezi că, în perioada Dryas Younger (12,550-12,900 cal BP), a existat o întrerupere sau cel puțin o reducere abruptă a formațiunii de adâncime din Atlantic North, care a fost cu siguranță o reflectare a schimbărilor climatice; trebuiau să arunce date din acea perioadă din Atlanticul de Nord și să folosească un set de date diferit.

Surse selectate

• Adolphi, Florian și colab. "Incertitudini de calibrare a radiocarbonului în timpul ultimei degradări: idei din noile cronologii florale cu inelar." Recenzii științifice cuaternare 170 (2017): 98-108. 
• Albert, Paul G. și colab. "Caracterizarea geochimică a marcajelor teprostratigrafice japoneze cuaternare târzii și corelații cu arhiva sedimentară a lacului Suigetsu (SG06 Core)." Geocronologia cuaternară 52 (2019): 103-31.
• Bronk Ramsey, Christopher și colab. "O înregistrare completă a radiocarburilor terestre pentru 11,2 până la 52,8 Kyr B.P." Ştiinţă 338 (2012): 370-74. 
• Currie, Lloyd A. „Istoria metrologică remarcabilă a datării radiocarbonatului [II]. Revista de cercetare a Institutului Național de Standarde și Tehnologie 109.2 (2004): 185-217. 
• Dee, Michael W. și Benjamin J. S. Pope. "Ancorarea secvențelor istorice folosind o nouă sursă de puncte de legătură astro-cronologice." Lucrările Societății Regale A: Științe matematice, fizice și inginerești 472.2192 (2016): 20160263. 
• Michczynska, Danuta J., și colab. "Metode diferite de pretratare pentru întâlnirea cu 14 sec a uscării mai tinere și a lemnului de pin Allerød (" Geocronologia cuaternară 48 (2018): 38-44. Imprimare.Pinus sylvestris L.).
• Reimer, Paula J. "Știința atmosferică. Rafinarea scării de timp a radiocarbonatului." Ştiinţă 338.6105 (2012): 337-38. 
• Reimer, Paula J., și colab. "Curbele de calibrare a vârstei radiofonice Intcal13 și Marine13 0-50.000 de ani Cal BP." radiocarbon 55.4 (2013): 1869-87.