Radiokoolstofdatering zal nauwkeuriger dan ooit worden nadat een internationaal team van wetenschappers de techniek voor het beoordelen van de ouderdom van historische objecten heeft verbeterd.

Het team van onderzoekers van de universiteiten van Sheffield, Belfast, Bristol, Glasgow, Oxford, St. Andrews en historisch Engeland, plus internationale collega's, gebruikte metingen van bijna 15, 000 monsters van objecten die teruggaan tot 60, 000 jaar geleden, als onderdeel van een zevenjarig project.

Ze gebruikten de metingen om nieuwe internationale radiokoolstofkalibratie (IntCal)-curves te maken, die fundamenteel zijn in het hele wetenschappelijke spectrum voor het nauwkeurig dateren van artefacten en het maken van voorspellingen over de toekomst. Radiokoolstofdatering is van vitaal belang voor gebieden zoals archeologie en geowetenschappen om alles te dateren, van de oudste moderne menselijke botten tot historische klimaatpatronen.

Archeologen kunnen die kennis gebruiken om historische monumenten te restaureren of de ondergang van de Neanderthalers te bestuderen, terwijl geowetenschappers in het Intergouvernementeel Panel over klimaatverandering (IPCC), vertrouw op de curves om erachter te komen hoe het klimaat in het verleden was om toekomstige veranderingen beter te begrijpen en erop voor te bereiden.

Professor Paula Reimer, van Queen's University Belfast en hoofd van het IntCal-project, zei:"Radiokoolstofdatering heeft een revolutie teweeggebracht op het gebied van archeologie en milieuwetenschap. Naarmate we de kalibratiecurve verbeteren, we leren meer over onze geschiedenis. De IntCal-kalibratiecurves zijn de sleutel tot het beantwoorden van grote vragen over het milieu en onze plaats daarin."

Het team van onderzoekers heeft drie curven ontwikkeld, afhankelijk van waar het te dateren object wordt gevonden. De nieuwe bochten, gepubliceerd worden in radiokoolstof , zijn IntCal20 voor het noordelijk halfrond, SHcal20 voor het zuidelijk halfrond, en Marine20 voor de wereldzeeën.

Dr. Tim Heaton, van de Universiteit van Sheffield en hoofdauteur van de Marine20-curve, zei:"Dit is een zeer opwindende tijd om in radiokoolstof te werken. Ontwikkelingen in het veld hebben het mogelijk gemaakt om ons begrip echt te vergroten. Ik kijk ernaar uit om te zien welke nieuwe inzichten in ons verleden deze herberekende tijdschalen voor radiokoolstof bieden."

De vorige radiokoolstofkalibratiecurves die in de afgelopen 50 jaar zijn ontwikkeld, waren sterk afhankelijk van metingen van stukken hout die 10 tot 20 jaar groot genoeg waren om op radiokoolstof te worden getest.

Vooruitgang in het testen van radiokoolstof betekent dat de bijgewerkte curven in plaats daarvan kleine monsters gebruiken, zoals boomringen die slechts enkele jaren beslaan, die voorheen onmogelijke precisie en detail bieden in de nieuwe kalibratiecurves. Aanvullend, verbeteringen in het begrip van de koolstofcyclus hebben ertoe geleid dat de curven nu zijn uitgebreid tot de limiet van de radiokoolstoftechniek 55, 000 jaar geleden.

Radiokoolstofdatering is de meest gebruikte methode voor het dateren van de laatste 55, 000 jaar en vormt de basis voor archeologische en milieuwetenschap. Het werd voor het eerst ontwikkeld in 1949. Het is afhankelijk van twee isotopen van koolstof, stabiel 12C en radioactief 14C.

Terwijl een plant of dier leeft, neemt het nieuwe koolstof op, dus heeft dezelfde verhouding van deze isotopen als de atmosfeer op dat moment. Maar zodra een organisme sterft, stopt het met het opnemen van nieuwe koolstof, de stabiele 12C blijft, maar de 14C vervalt met een bekende snelheid. Door de verhouding van 14C tot 12C in een object te meten, kan de datum van overlijden worden geschat.

Als het niveau van atmosferisch 14C constant was, dit zou gemakkelijk zijn. Echter, het heeft in de loop van de geschiedenis sterk gefluctueerd. Om organismen precies te dateren, hebben wetenschappers een betrouwbaar historisch record van hun variatie nodig om 14C-metingen nauwkeurig om te zetten in kalenderleeftijden. De nieuwe IntCal-curven bieden deze link.

De curven zijn gemaakt op basis van het verzamelen van een groot aantal archieven waarin radiokoolstof uit het verleden is opgeslagen, maar die ook op een andere manier kunnen worden gedateerd. Dergelijke archieven omvatten jaarringen tot 14, 000 jaar geleden, stalagmieten gevonden in grotten, koralen uit de zee en kernen geboord uit meren en oceaansedimenten. In totaal, de nieuwe curven waren gebaseerd op bijna 15, 000 metingen van radiokoolstof genomen van objecten zo oud als 60, 000 jaar.

Alex Bayliss, Head of Scientific Dating bij Historic England, zei:"Nauwkeurige en zeer nauwkeurige radiokoolstofdatering ondersteunt het plezier van het publiek van de historische omgeving en maakt een betere bewaring en bescherming mogelijk.

"De nieuwe curven hebben internationaal belangrijke implicaties voor archeologische methodologie, en voor praktijken in het behoud en begrip van houten gebouwd erfgoed."

Darrell Kaufman van het IPCC zei:"De IntCal-reeks curven is van cruciaal belang voor het bieden van een perspectief op het klimaat in het verleden dat essentieel is voor ons begrip van het klimaatsysteem, en een basislijn voor het modelleren van toekomstige veranderingen."