Ko nozīmē arheoloģiskās iepazīšanās "cal BP"?

Zinātniskais termins "cal BP" ir saīsinājums no "kalibrētiem gadiem pirms pašreizējā" vai "kalendārajiem gadiem pirms klāt ", un tas ir apzīmējums, kas nozīmē, ka minētais neapstrādātā oglekļa datuma datums ir ticis labots, izmantojot strāvu metodikas.

Radiokarbona datēšana tika izgudrota 1940. gadu beigās, un arheologi to uzskata daudzās desmitgadēs kopš tā laika radioaktīvā oglekļa līknē atklāja parūkas, jo atmosfēras ogleklis ir svārstīgs laiks. Šīs līknes pielāgojumus, lai koriģētu parūkas ("parūkas" patiešām ir zinātniskais termins, ko izmantojuši pētnieki) sauc par kalibrēšanu. Apzīmējumi cal BP, cal BCE un cal CE (kā arī cal BC un cal AD) nozīmē, ka minētais radiokarbona datums ir kalibrēts, lai ņemtu vērā šīs parūkas; datumus, kas nav koriģēti, apzīmē kā RCYBP vai "radiokarbona gadi pirms šī brīža".

Radiokarbona iepazīšanās ir viens no zināmākajiem zinātniekiem pieejamajiem arheoloģisko datēšanas rīkiem, un vairums cilvēku par to vismaz ir dzirdējuši. Bet ir daudz nepareizu priekšstatu par to, kā darbojas ogļūdeņradis un cik tā ir uzticama; šis raksts mēģinās tos notīrīt.

Visas dzīvās lietas apmaina ar oglekli 14 (saīsināti C₁₄, 14C, un, visbiežāk, ¹⁴C) ar apkārtējo vidi - dzīvnieki un augi apmainās ar oglekli 14 ar atmosfēru, savukārt zivis un koraļļi apmaina oglekli ar izšķīdušo ¹⁴C jūras un ezera ūdenī. Visu dzīvnieka vai auga dzīves laikā ¹⁴C ir lieliski līdzsvarots ar apkārtni. Kad organisms nomirst, līdzsvars tiek sagrauts. ¹⁴C mirušā organismā lēnām noārdās ar zināmu ātrumu: tā "eliminācijas pusperiods".

Izotopa pussabrukšanas periods kā ¹⁴C ir laiks, kas nepieciešams, lai puse no tā sadalītos: iekšā ¹⁴C, ik pēc 5730 gadiem, puse no tā vairs nav. Tātad, ja izmērīsit ¹⁴C mirušā organismā, jūs varat uzzināt, cik sen tas pārtrauca apmainīties ar oglekli savā atmosfērā. Ņemot vērā relatīvi senatnīgos apstākļus, radiokarbona laboratorija var precīzi izmērīt radiokarbona daudzumu mirušā organismā pirms apmēram 50 000 gadiem; objektos, kas vecāki par šo, nav pietiekami daudz ¹⁴C pa kreisi, lai izmērītu.

Tomēr pastāv problēma. Ogleklis atmosfērā svārstās līdz ar zemes magnētiskā lauka stiprumu un saules aktivitāti, nemaz nerunājot par to, ko cilvēki tajā iemetuši. Jums jāzina, kāds tajā laikā bija atmosfēras oglekļa līmenis (radiokarbona “rezervuārs”) par organisma nāvi, lai varētu aprēķināt, cik daudz laika pagājis kopš organisma nomira. Jums ir nepieciešams lineāls, uzticama rezervuāra karte: citiem vārdiem sakot, organisks objektu komplekts kas izseko ikgadējo atmosfēras oglekļa saturu, kuru var droši noteikt, lai noteiktu datumu ¹⁴C saturu un tādējādi izveido bāzes rezervuāru attiecīgajā gadā.

Par laimi, mums ir organisku priekšmetu kopums, kas katru gadu reģistrē atmosfēras oglekļa saturu - kokus. Koki uztur un reģistrē augļa gredzenos 14 oglekļa līdzsvaru - un daži no šiem kokiem rada redzamu augšanas gredzenu katru gadu, kad tie ir dzīvi. Pētījums par dendrohronoloģija, kas pazīstams arī kā koku gredzenu datēšana, ir balstīts uz šo dabas faktu. Kaut arī mums nav neviena 50 000 gadus vecu koku, mums ir līdzīgi koku gredzenu komplekti, kas datēti ar (līdz šim) 12 594 gadiem. Tātad, citiem vārdiem sakot, mums ir diezgan drošs veids, kā kalibrēt neapstrādātu oglekļa oglekļa datumus pēdējiem 12 594 gadiem mūsu planētas pagātnē.

Bet pirms tam ir pieejami tikai fragmentāri dati, padarot ļoti grūti precīzi noteikt kaut ko vecāku par 13 000 gadiem. Ir iespējamas ticamas aplēses, taču ar lieliem +/- faktoriem.

Kā jūs varētu iedomāties, zinātnieki pēdējos piecdesmit gadus ir mēģinājuši atklāt organiskus objektus, kuru drošs datums ir diezgan stabils. Iekļautas arī citas apskatītās bioloģiskās datu kopas varves, kas ir nogulumiežu slāņi, kas katru gadu tiek nolaisti un satur organiskos materiālus; dziļi okeāna koraļļi, speleotems (alas atradnes) un vulkāniskās tefras; taču ar katru no šīm metodēm ir problēmas. Alu nogulumos un klājumos ir iespējama vecās augsnes oglekļa iekļaušana, un joprojām pastāv neatrisinātas problēmas ar mainīgu daudzumu ¹⁴C okeāna straumēs.

Pētnieku koalīcija, kuru vada Paula Dž. Reimers CHRONO Klimata, vides un hronoloģijas centrs, Ģeogrāfijas, arheoloģijas un paleoekoloģijas skola, Belfāstas Karalienes Universitāte un publicēšana žurnālā Radiokarbons, pēdējās pāris desmitgadēs strādā pie šīs problēmas, izstrādājot programmatūru, kas datumu kalibrēšanai izmanto arvien lielāku datu kopu. Jaunākais ir IntCal13, kas apvieno un pastiprina datus no koku gredzeniem, ledus serdeņiem, tefras, koraļļiem, speleotēmām un pavisam nesen dati par nogulumiem Suigetsu ezerā, Japānā, nāks klajā ar ievērojami uzlabotu kalibrēšanas komplektu priekš ¹⁴C datēts pirms 12 000 līdz 50 000 gadiem.

Tika ziņots, ka 2012. gadā Japānas ezerā ir potenciāls turpināt precizēt radiokarbona datējumus. Suigetsu ezera ikgadējie nogulumi satur detalizētu informāciju par vides izmaiņām pagātnē 50 000 gadu, kuru radiokarbona speciālists PJ Reimers saka, ka tas ir tikpat labs un varbūt labāks par Grenlandes ledu Caurumi.

Pētnieki Bronk-Ramsay et al. ziņoja par 808 AMS datumiem, pamatojoties uz nogulumu variācijām, ko izmērīja trīs dažādas radiokarbona laboratorijas. Datumi un atbilstošās vides izmaiņas sola radīt tiešas korelācijas starp citiem galvenajiem klimata ierakstiem, ļaujot tādi pētnieki kā Reimers, lai smalki kalibrētu radiokarbonu, ir datēti no 12 500 līdz c14 datēšanas praktiskajai robežai 52,800.

Ir daudz jautājumu, uz kuriem arheologi gribētu atbildēt un kuri ietilpst 12 000–50 000 gadu periodā. Starp tiem ir:

• Kad tika nodibinātas mūsu vecākās mājdzīvnieku attiecības (suņi un rīsi)?
• Kad notika Neandertālieši izmirst?
• Kad cilvēki ieradās Amerikāņi?
• Vissvarīgākais, ka mūsdienu pētniekiem būs iespēja precīzāk izpētīt iepriekšējās ietekmes klimata izmaiņas.

Reimers un kolēģi norāda, ka tas ir tikai jaunākais kalibrēšanas komplektu klāsts, un ir gaidāmi turpmāki uzlabojumi. Piemēram, viņi ir atraduši pierādījumus tam, ka Jaunāko sausu laikā (12,550–12,900 cal BP) bija Ziemeļatlantijas dziļūdens veidošanās pārtraukšana vai vismaz straujš samazinājums, kas noteikti atspoguļoja klimata pārmaiņas; viņiem bija jāizmet dati par šo periodu no Ziemeļatlantijas un jāizmanto cita datu kopa.

Atlasītie avoti

• Ādolfs, Florians et al. "Radiokarbona kalibrēšanas nenoteiktība pēdējās pakāpes laikā: Ieskats no jaunajām peldošajām koku gredzenu hronoloģijām." Kvartāra zinātnes atsauksmes 170 (2017): 98–108.
• Alberts, Pols G., et al. "Jauno kvartāra plaši izplatīto japāņu tefrostratigrāfisko marķieru ģeoķīmiskais raksturojums un korelācijas ar Suigetsu ezera nogulumu arhīvu (SG06 Core)." Kvartāra ģeohronoloģija 52 (2019): 103–31.
• Bronks Ramsijs, Kristofers un citi. "Pilnīgs zemes radiokarbona ieraksts par 11,2 līdz 52,8 Kyr B.P." Zinātne 338 (2012): 370–74.
• Karija, Loids A. "Ievērojamā meteoroloģiskā vēsture par radiokarbonu iepazīšanos [II]." Nacionālā standartu un tehnoloģijas institūta pētījumu žurnāls 109.2 (2004): 185–217.
• Dī, Maikls V un Bendžamins Dž. S. Pāvests. "Vēstures secību nostiprināšana, izmantojot jaunu astroloģisko sasaistes punktu avotu." Karaliskās biedrības raksti A: Matemātikas, fizikālās un inženierzinātnes 472.2192 (2016): 20160263.
• Miččinska, Danuta J., et al. "Dažādas pirmapstrādes metodes 14c iepazīšanās ar jaunākiem Dryas un Allerød priedes kokiem (" Kvartāra ģeohronoloģija 48 (2018): 38-44. Drukāt.Pinus sylvestris L.).
• Reimers, Paula Dž. "Atmosfēras zinātne. Radiokarbona laika skalas uzlabošana." Zinātne 338.6105 (2012): 337–38.
• Reimers, Paula J., et al. "Intcal13 un Marine13 radiokarbona vecuma kalibrēšanas līknes 0–50 000 gadu Cal BP." Radiokarbons 55.4 (2013): 1869–87.