science >> Wetenschap >  >> anders

Onderzoek brengt onnauwkeurigheden in radiokoolstofdatering aan het licht

Sturt Manning boort een kern van een meerjarige Juniperus phoenicea-boom in de buurt van Petra in het zuiden van Jordanië. Krediet:Cornell University

Radiokoolstofdatering is een belangrijk hulpmiddel dat archeologen gebruiken om de ouderdom te bepalen van planten en objecten die met organisch materiaal zijn gemaakt. Maar nieuw onderzoek toont aan dat algemeen aanvaarde radiokoolstofdateringsnormen het doel kunnen missen, waardoor historische tijdlijnen in twijfel worden getrokken.

Archeoloog Sturt Manning en collega's hebben in bepaalde perioden variaties in de radiokoolstofcyclus onthuld, die van invloed zijn op vaak aangehaalde normen die worden gebruikt in archeologisch en historisch onderzoek die relevant zijn voor de zuidelijke Levant-regio, waaronder Israël, Zuid-Jordanië en Egypte. Deze variaties, of compensaties, tot 20 jaar in de kalibratie van nauwkeurige radiokoolstofdatering kan verband houden met klimatologische omstandigheden.

bemannen, hoogleraar archeologie aan de Cornell University en directeur van het Cornell Tree-Ring Laboratory, is de hoofdauteur van "Fluctuating Radiocarbon Offsets Observed in the Southern Levant and Implications for Archaeological Chronology Debates, " gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences .

Premoderne radiokoolstofchronologieën vertrouwen op gestandaardiseerde kalibratiecurves op het noordelijk en zuidelijk halfrond om kalenderdata te verkrijgen uit organisch materiaal. Deze standaard kalibratiecurven gaan ervan uit dat de radiokoolstofniveaus op elk willekeurig moment overal op elk halfrond vergelijkbaar en stabiel zijn.

Juniperus phoenicea-monster van Taybet Zaman, Jordanië. Krediet:Sturt Manning/Cornell University

Het door Cornell geleide team trok die veronderstellingen in twijfel.

"We gingen op zoek naar de veronderstelling achter het hele veld van radiokoolstofdatering, Manning zei. "We weten uit atmosferische metingen van de afgelopen 50 jaar dat de radiokoolstofniveaus door het jaar heen variëren, en we weten ook dat planten doorgaans op verschillende tijdstippen groeien in verschillende delen van het noordelijk halfrond. Dus vroegen we ons af of de radiokoolstofniveaus die relevant zijn voor het dateren van organisch materiaal ook kunnen verschillen voor verschillende gebieden en of dit van invloed kan zijn op archeologische datering."

De auteurs hebben een reeks koolstof-14-leeftijden gemeten in boomringen in het zuiden van Jordanië, met vastgestelde kalenderdata tussen 1610 en 1940 na Christus. Ze ontdekten dat het hedendaagse plantenmateriaal dat in de zuidelijke Levant groeit, een gemiddelde afwijking in de leeftijd van radiokoolstof vertoont van ongeveer 19 jaar in vergelijking met de huidige standaard kalibratiecurve van het noordelijk halfrond.

Manning merkte op dat "geleerden die werken aan de vroege ijzertijd en bijbelse chronologie in Jordanië en Israël geavanceerde projecten doen met analyse van de leeftijd van radiokoolstof, die pleiten voor zeer nauwkeurige bevindingen. Dit wordt dan de tijdlijn van de geschiedenis. Maar ons werk geeft aan dat het betwistbaar is dat hun fundamentele basis defect is - ze gebruiken een kalibratiecurve die niet nauwkeurig is voor deze regio."

Juniperus phoenicea deuren en spil bij Taybet Zaman, Jordanië. Krediet:Sturt Manning/Cornell University

Door hun resultaten toe te passen op eerder gepubliceerde chronologieën, de onderzoekers laten zien hoe zelfs de relatief kleine verschuivingen die ze waarnemen kalenderdatums voldoende kunnen verschuiven om lopende archeologische, historische en paleoklimaatdebatten.

"Er is al tientallen jaren veel discussie onder wetenschappers die pleiten voor verschillende chronologieën die soms slechts tientallen tot een eeuw uit elkaar liggen - elk met grote historische implicaties. En toch kunnen deze onderzoeken ... allemaal onnauwkeurig zijn omdat ze de verkeerde radiokoolstofinformatie gebruiken, ' zei Manning.

"Ons werk, " hij voegde toe, "moet aanleiding geven tot een ronde van herzieningen en heroverweging van de tijdlijn van de archeologie en vroege geschiedenis van de zuidelijke Levant tot en met de vroege bijbelse periode."