Hiervoor combineerden ze jaarlijkse groeiringmetingen aan houten bouwelementen met de plotselinge piek van kosmogene radiokoolstof in 5259 voor Christus. Dit vormt een betrouwbaar chronologisch referentiepunt voor veel andere archeologische vindplaatsen in Zuidoost-Europa.

Dateringvondsten spelen een sleutelrol in de archeologie. Het is altijd essentieel om te achterhalen hoe oud een tombe, nederzetting of afzonderlijk object is. Het bepalen van de ouderdom van vondsten uit de prehistorie is pas sinds enkele decennia mogelijk.

Hiervoor worden twee methoden gebruikt:dendrochronologie, die datering mogelijk maakt op basis van reeksen jaarringen in bomen, en radiokoolstofdatering, die de geschatte ouderdom van de vondsten kan berekenen aan de hand van de vervalsnelheid van de radioactieve koolstofisotoop ¹⁴ C in de jaarringen.

Een team onder leiding van het Instituut voor Archeologische Wetenschappen van de Universiteit van Bern is er nu in geslaagd om hout van de archeologische vindplaats Dispilio in Noord-Griekenland, waar datering tot het jaartal voorheen niet mogelijk was, nauwkeurig te dateren naar verschillende bouwactiviteiten tussen 5328 en 5140. BC. De onderzoekers maakten gebruik van hoogenergetische deeltjes uit de ruimte, die betrouwbaar kunnen worden gedateerd op 5259 voor Christus. Hun onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications .

Chronologieën van boomringen en de ¹⁴ C-methode hebben hun limieten

Dendrochronologie maakt gebruik van karakteristieke patronen van brede en smalle jaarringen in hout, die worden beïnvloed door klimatologische omstandigheden. Hierdoor kan een houten object worden gedateerd door de jaarringbreedtes te vergelijken met reeds bestaande standaard- of regionale chronologieën.

“In Midden-Europa bestaat er een jaarringchronologie die bijna 12.500 jaar teruggaat in het verleden – tot het jaar 10.375 voor Christus. Deze chronologie is echter alleen van toepassing op bepaalde regio’s. Er bestaat geen consistente chronologie voor het Middellandse Zeegebied”, zegt de hoofdauteur van het onderzoek, Andrej Maczkowski van het Instituut voor Archeologische Wetenschappen van de Universiteit van Bern.

Daarom moeten dendrochronologische dateringen uit deze regio worden geclassificeerd als "zwevend" met behulp van radiokoolstofdatering. Zolang een boom leeft, absorbeert hij de radioactieve isotoop ¹⁴ C (radiokoolstof) dat zich door fotosynthese in de atmosfeer van de aarde bevindt. Wanneer het sterft, absorbeert het niet langer ¹⁴ C; de isotoop vervalt met een halfwaardetijd van 5730 jaar.

Vervolgens kan een laboratoriummeetmethode worden gebruikt om te bepalen hoeveel ¹⁴ C zit nog steeds in een bepaalde boomring en berekent zo het geschatte tijdstip van overlijden van de boom over de bekende halfwaardetijd.

"De nauwkeurigheid van dergelijke classificaties ligt echter in het beste geval binnen een bereik van tientallen jaren", zegt Maczkowski.

‘Tot voor kort werd daarom aangenomen dat dendrochronologische dateringen op jaarbasis alleen mogelijk waren als er een continue regionale boomringchronologie beschikbaar was, wat het geval is voor prehistorische perioden in slechts drie regio’s wereldwijd:dit zijn het zuidwesten van de Verenigde Staten, het noordelijke Uitlopers van de Alpen en Engeland/Ierland", legt Albert Hafner uit, hoogleraar prehistorische archeologie aan de Universiteit van Bern en senior auteur van het onderzoek.

Paradigmaverschuiving dankzij Japanse natuurkundige

In 2012 kwam er een oplossing voor het probleem:de Japanse natuurkundige Fusa Miyake ontdekte dat een enorme toevloed van kosmische straling, vermoedelijk als gevolg van zonnevlammen, een stijging van de ¹⁴ in de atmosfeer kan veroorzaken. C-gehalte, dat wordt afgezet in de jaarringen van de betreffende jaren. Deze pieken kunnen nauwkeurig worden gedateerd op basis van lange boomringchronologieën, en omdat het mondiale gebeurtenissen zijn, zijn het belangrijke ankerpunten, vooral in regio's zonder consistente jaarlijkse jaarringchronologieën.

"Miyake herkende de eerste ankerpunten van dit soort en bracht zo een paradigmaverschuiving in de prehistorische archeologie teweeg", zegt Hafner. Tegenwoordig zijn een tiental van deze Miyake-gebeurtenissen bekend tot 12.350 voor Christus, en de twee belangrijke gebeurtenissen in 5259 en 7176 voor Christus werden pas in 2022 ontdekt door onderzoekers van de ETH Zürich.

Dergelijke gebeurtenissen van vergelijkbare omvang zijn de afgelopen eeuwen niet geregistreerd. Als een gebeurtenis van deze omvang, zoals in 5259 v.Chr., vandaag de dag plaatsvindt, zal dit waarschijnlijk een rampzalig effect hebben op de telecommunicatie en elektronica.

Miyake-evenement maakt daten in Dispilio mogelijk

Het onderzoeksteam van het EXPLO-project onder leiding van de Universiteit van Bern is erin geslaagd een jaarlijkse jaarringchronologie vast te stellen die 303 jaar beslaat, en eindigt in 5140 v.Chr., door 787 stukken hout te analyseren van de archeologische vindplaats Dispilio aan het Orestida-meer in Noord-Griekenland. . De geïdentificeerde nederzettingsfasen tonen verschillende woningbouwactiviteiten gedurende 188 jaar tussen 5328 en 5140 voor Christus. Deze precieze datering is mogelijk omdat er in deze periode in 5259 v.Chr. een bekende Miyake-gebeurtenis plaatsvond.

Onderzoekers van de ETH Zürich konden gedurende deze periode een piek in het radiokoolstofgehalte detecteren door radiokoolstofdatering van verschillende individueel gedefinieerde jaarringen. Het was daarom een ​​kwestie van het reproduceren van deze piek – die wereldwijd wordt weerspiegeld in de jaarringchronologieën van Siberisch lariks, Amerikaanse den en Europese eik – op de jaarringchronologie van Dispilio in Griekenland en deze te verbinden met het ankerpunt 5259 v.Chr. .

"De Balkan is daarom de eerste regio ter wereld die profiteert van deze paradigmaverschuiving en die met succes de absolute datering kan bepalen, onafhankelijk van een consistente kalender", zegt Hafner.

Maczkowski voegt hieraan toe:“We verwachten dat andere chronologieën voor de regio uit deze periode nu snel achter elkaar kunnen worden gekoppeld aan de ‘Dispilio Chronologie’. Dit maakt de weg vrij voor de ontwikkeling van een regionale dendrochronologie voor de zuidelijke Balkan."

De Balkan heeft de oudste nederzettingen aan het meer van Europa, waarvan de vindplaatsen dateren van net na 6000 voor Christus. De regio speelde een sleutelrol in de uitbreiding van de landbouw in Europa.

Meer informatie: Andrej Maczkowski et al, Absolute datering van het Europese Neolithicum met behulp van de stroomversnelling uit 5259 v.Chr. ¹⁴ C-excursie, Natuurcommunicatie (2024). DOI:10.1038/s41467-024-48402-1

Journaalinformatie: Natuurcommunicatie

Aangeboden door Universiteit van Bern