Τι σημαίνει η αρχαιολογική χρονολόγηση "cal BP";

Ο επιστημονικός όρος "cal BP" είναι συντομογραφία για τα "βαθμολογημένα έτη πριν από το παρόν" ή "τα ημερολογιακά έτη πριν από την present "και αυτό είναι μια σημείωση που υποδηλώνει ότι η δεδομένη ημερομηνία ακατέργαστου ραδιοκαρβονικού άνθρακα έχει διορθωθεί χρησιμοποιώντας ρεύμα μεθοδολογίες.

Η ραδιοφωνική χρονολόγηση δημιουργήθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 1940 και στις πολυετείς δεκαετίες που ακολούθησαν οι αρχαιολόγοι ανακαλύφθηκαν κουνιστές στην καμπύλη ραδιοκαρβονικού άνθρακα - επειδή ο ατμοσφαιρικός άνθρακας έχει βρεθεί να κυμαίνεται χρόνος. Οι προσαρμογές σε αυτή την καμπύλη για να διορθωθούν οι κροταλίες ("wiggles" είναι πραγματικά ο επιστημονικός όρος που χρησιμοποιούνται από τους ερευνητές) ονομάζονται βαθμονομήσεις. Οι ονομασίες cal BP, cal BCE και cal CE (καθώς και cal BC και cal AD) σημαίνουν όλες ότι η ημερομηνία ραδιοανθράκωσης που αναφέρθηκε έχει βαθμονομηθεί για να ληφθεί υπόψη για αυτές τις κουνήματα. οι ημερομηνίες που δεν έχουν τροποποιηθεί ορίζονται ως RCYBP ή "χρόνια ραδιοανθράκων πριν από το παρόν".

Χαρακτηριστικά ακτινοβολίας είναι ένα από τα πιο γνωστά εργαλεία αρχαιολογικής χρονολόγησης που είναι διαθέσιμα στους επιστήμονες και οι περισσότεροι έχουν τουλάχιστον ακούσει για αυτό. Υπάρχουν όμως πολλές παρανοήσεις σχετικά με το πώς λειτουργεί το ραδιοκάρδιο και πόσο αξιόπιστη είναι μια τεχνική. αυτό το άρθρο θα προσπαθήσει να τα ξεκαθαρίσει.

Όλα τα ζωντανά αντικείμενα ανταλλάσσουν το αέριο Carbon 14 (συντομογραφία C₁₄, 14C και, πιο συχνά, ¹⁴Γ) με το περιβάλλον γύρω τους - τα ζώα και τα φυτά ανταλλάσσουν άνθρακα 14 με την ατμόσφαιρα, ενώ τα ψάρια και τα κοράλλια ανταλλάσσουν άνθρακα με διαλυμένα ¹⁴C σε θαλάσσια και λιμναία νερά. Καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής ενός ζώου ή ενός φυτού, το ποσό του ¹⁴Το C είναι τέλεια ισορροπημένο με αυτό της γύρω περιοχής. Όταν ένας οργανισμός πεθαίνει, η ισορροπία αυτή σπάει. ο ¹⁴Το C σε έναν νεκρό οργανισμό μειώνεται αργά με ένα γνωστό ρυθμό: ο "χρόνος ημιζωής" του.

Ο χρόνος ημίσειας ζωής ενός ισοτόπου όπως ¹⁴C είναι ο χρόνος που χρειάζεται για να αποσυντεθεί το ήμισυ από αυτό: στο ¹⁴C, κάθε 5.730 χρόνια, το ήμισυ του έχει φύγει. Έτσι, αν μετρήσετε το ποσό της ¹⁴C σε έναν νεκρό οργανισμό, μπορείτε να υπολογίσετε πόσο καιρό σταμάτησε να ανταλλάσσει άνθρακα με την ατμόσφαιρά του. Με δεδομένες τις σχετικά παρθένες συνθήκες, ένα εργαστήριο ραδιοανθράκων μπορεί να μετρήσει με ακρίβεια την ποσότητα ραδιοανθράκων σε έναν νεκρό οργανισμό για περίπου 50.000 χρόνια πριν. τα αντικείμενα μεγαλύτερα από αυτό δεν περιέχουν αρκετά ¹⁴C αριστερά για τη μέτρηση.

Υπάρχει όμως πρόβλημα. Ο άνθρακας στην ατμόσφαιρα κυμαίνεται, με τη δύναμη του μαγνητικού πεδίου της γης και της ηλιακής δραστηριότητας, για να μην αναφέρουμε τι έχουν ρίξει οι άνθρωποι σε αυτό. Πρέπει να γνωρίζετε ποιο ήταν το επίπεδο του ατμοσφαιρικού άνθρακα (η «δεξαμενή» του ραδιενεργού άνθρακα) εκείνη τη στιγμή του θανάτου ενός οργανισμού, για να μπορέσει να υπολογίσει πόσο χρόνο έχει περάσει από τον οργανισμό πέθανε. Αυτό που χρειάζεστε είναι ένας κυβερνήτης, ένας αξιόπιστος χάρτης για τη δεξαμενή: με άλλα λόγια, ένα οργανικό σύνολο αντικειμένων ότι η ετήσια ατμοσφαιρική περιεκτικότητα σε άνθρακα κομμάτι, μια που μπορείτε να καθορίσετε με ασφάλεια την ημερομηνία, να μετρήσει την ¹⁴C και, συνεπώς, καθιερώνει τη δεξαμενή βάσης σε ένα δεδομένο έτος.

Ευτυχώς, έχουμε μια σειρά από οργανικά αντικείμενα που διατηρούν ένα αρχείο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα σε ετήσια βάση-δέντρα. Τα δέντρα διατηρούν και καταγράφουν την ισορροπία του άνθρακα 14 στους δακτυλίους ανάπτυξης - και μερικά από αυτά τα δέντρα παράγουν έναν ορατό δακτύλιο ανάπτυξης για κάθε χρόνο που ζουν. Η μελέτη του δενδροχρονολογία, επίσης γνωστή ως χρονολόγηση δέντρων, βασίζεται σε αυτό το γεγονός της φύσης. Παρόλο που δεν έχουμε δέντρα 50.000 ετών, έχουμε αλληλοεπικαλυπτόμενα σύνολα δέντρων που χρονολογούνται (μέχρι τώρα) πίσω σε 12.594 χρόνια. Έτσι, με άλλα λόγια, έχουμε έναν αρκετά σταθερό τρόπο να βαθμονομήσουμε τις ακατέργαστες ημερομηνίες ραδιοανθράκων για τα τελευταία 12.594 χρόνια του παρελθόντος του πλανήτη μας.

Αλλά πριν από αυτό, υπάρχουν μόνο αποσπασματικά δεδομένα, καθιστώντας πολύ δύσκολο να οριστεί οριστικά οτιδήποτε παλαιότερο από 13.000 χρόνια. Είναι δυνατές αξιόπιστες εκτιμήσεις, αλλά με μεγάλους συντελεστές +/-.

Όπως μπορείτε να φανταστείτε, οι επιστήμονες προσπαθούν να ανακαλύψουν οργανικά αντικείμενα που μπορεί να χρονολογούνται με ασφάλεια σταθερά για τα τελευταία πενήντα χρόνια. Άλλα οργανικά σύνολα δεδομένων που εξετάστηκαν συμπεριλάμβαναν varves, τα οποία είναι στρώματα ιζηματογενών πετρωμάτων που τοποθετούνται ετησίως και περιέχουν οργανικά υλικά. βαθιά κοράλλια των ωκεανών, speleothems (αποθέσεις σπηλαίων) και ηφαιστειακά tephras; αλλά υπάρχουν προβλήματα με καθεμία από αυτές τις μεθόδους. Οι αποθέσεις σπηλαίων και οι βράχοι έχουν τη δυνατότητα να συμπεριλάβουν τον παλαιό άνθρακα στο έδαφος και υπάρχουν ακόμη ανεπίλυτα ζητήματα με κυμαινόμενα ποσά ¹⁴C σε ρεύματα ωκεανών.

Συνασπισμός ερευνητών με επικεφαλής τον Paula J. Reimer του Κέντρο Κλινικής, Περιβάλλοντος και Χρονολογίας CHRONO, Σχολή Γεωγραφίας, Αρχαιολογίας και Παλαιοηλεκτρονικής, Πανεπιστήμιο Queen Belfast και δημοσίευση στο περιοδικό Radiocarbon, έχει ασχοληθεί με αυτό το πρόβλημα τις τελευταίες δεκαετίες, αναπτύσσοντας ένα πρόγραμμα λογισμικού που χρησιμοποιεί όλο και μεγαλύτερο σύνολο δεδομένων για τη βαθμονόμηση ημερομηνιών. Το τελευταίο είναι το IntCal13, το οποίο συνδυάζει και ενισχύει τα δεδομένα από δέντρα-δαχτυλίδια, πάγο-πυρήνες, tephra, κοράλλια, speleothems, και πιο πρόσφατα, δεδομένα από τα ιζήματα στη λίμνη Suigetsu, Ιαπωνία, για να παρουσιάσει ένα σημαντικά βελτιωμένο σύνολο βαθμονόμησης Για ¹⁴C χρονολογείται από 12.000 έως 50.000 χρόνια πριν.

Το 2012, μια λίμνη στην Ιαπωνία αναφέρθηκε ότι έχει τη δυνατότητα να βελτιώσει την ακριβή χρονολόγηση του ραδιενεργού άνθρακα. Τα ετησίως σχηματισθέντα ιζήματα της λίμνης Suigetsu περιέχουν αναλυτικές πληροφορίες για τις περιβαλλοντικές αλλαγές στο παρελθόν 50.000 χρόνια, που λέει ο ειδικός του ραδιοανθράκων PJ Reimer είναι τόσο καλός όσο και ίσως καλύτερος από τον πάγο της Γροιλανδίας Πυρήνες.

Οι ερευνητές Bronk-Ramsay et al. ανέφεραν 808 ημερομηνίες AMS με βάση τα ιζήματα των ιζημάτων που μετρήθηκαν από τρία διαφορετικά εργαστήρια ραδιοανθράκων. Οι ημερομηνίες και οι αντίστοιχες περιβαλλοντικές αλλαγές υπόσχονται να κάνουν άμεσες συσχετίσεις μεταξύ άλλων βασικών κλιματικών καταγραφών, επιτρέποντας ερευνητές όπως ο Reimer για τη λεπτομερή βαθμονόμηση των ημερομηνιών ραδιοανθράκων μεταξύ 12.500 έως το πρακτικό όριο της C14 χρονολογείται 52,800.

Υπάρχουν πολλά ερωτήματα που οι αρχαιολόγοι θα ήθελαν να απαντήσουν ότι πέφτουν στην περίοδο των 12.000-50.000 χρόνων. Μεταξύ αυτών είναι:

• Πότε δημιουργήθηκαν οι παλαιότερες σχέσεις εξιδανίκευσης (Σκύλοι και ρύζι)?
• Πότε έγινε το Οι Νεάντερταλ πεθαίνουν?
• Πότε φθάνουν οι άνθρωποι στο Αμερική?
• Το πιο σημαντικό, για τους σημερινούς ερευνητές, θα είναι η δυνατότητα να μελετήσουμε με περισσότερες λεπτομέρειες τις επιπτώσεις προηγούμενων κλιματική αλλαγή.

Οι Reimer και οι συνεργάτες τονίζουν ότι πρόκειται μόνο για τις τελευταίες σειρές βαθμονόμησης και αναμένεται περαιτέρω βελτίωση. Για παράδειγμα, ανακάλυψαν στοιχεία ότι κατά τη διάρκεια του Νέου Δρυά (12.550-12.900 cal BP), υπήρχε ένα κλείσιμο ή τουλάχιστον μια απότομη μείωση του σχηματισμού βορειοατλαντικού βυθού, η οποία ήταν σίγουρα μια αντανάκλαση της αλλαγής του κλίματος · έπρεπε να πετάξουν δεδομένα για την περίοδο αυτή από τον Βόρειο Ατλαντικό και να χρησιμοποιήσουν ένα διαφορετικό σύνολο δεδομένων.

Επιλεγμένες πηγές

• Adolphi, Florian, et αϊ. "Αβεβαιότητες βαθμονόμησης ραδιενέργειας κατά τη διάρκεια της τελευταίας απομάκρυνσης: Στοιχεία από νέες χρονολογίες πλωτών δέντρων." Τετάρτη επιστημονική κριτική 170 (2017): 98–108.
• Albert, Paul G., et αϊ. "Γεωχημική Χαρακτηρισμός των Τελευταίων Τεταρτοταγών Διαδεδομένων Ιάπωνων Τεφροστερογραφικών Μαρκαριστών και Συσχετισμών με το Λιμενικό Αρχείο Suigetsu (SG06 Core)." Τεταρτογενής Γεωχρονολογία 52 (2019): 103–31.
• Bronk Ramsey, Christopher, et αϊ. "Πλήρη ηχογράφηση επίγειας ραδιοανθράκωσης για τα 11,2 έως 52,8 Kyr B.P." Επιστήμη 338 (2012): 370–74.
• Currie, Lloyd A. "Η αξιόλογη μεθοδολογική ιστορία της ραδιοφωνικής χρονολόγησης [II]." Εφημερίδα της Έρευνας του Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων και Τεχνολογίας 109.2 (2004): 185–217.
• Dee, Michael W. και Benjamin J. ΜΙΚΡΟ. Πάπας. "Αγκυροβόληση ιστορικών ακολουθιών χρησιμοποιώντας μια νέα πηγή αστρο-χρονολογικών σημείων ισοπέδωσης." Πρακτικά της Βασιλικής Εταιρείας Α: Μαθηματικές, Φυσικές και Μηχανικές Επιστήμες 472.2192 (2016): 20160263.
• Michczynska, Danuta J., et αϊ. "Διαφορετικές μέθοδοι προεπεξεργασίας για το 14ο χρονολόγηση του νεότερου Dryas και του Allerød Pine Wood (" Τεταρτογενής Γεωχρονολογία 48 (2018): 38-44. Τυπώνω.Pinus sylvestris L.).
• Reimer, Paula J. "Ατμοσφαιρική επιστήμη. Διευκόλυνση της Κλίμακας Χρόνου Radiocarbon." Επιστήμη 338.6105 (2012): 337–38.
• Reimer, Paula J., et αϊ. "Intcal13 και Marine13 Καμπύλες βαθμονόμησης ηλικίας ακτινοβολίας 0-50.000 ετών Cal BP." Radiocarbon 55.4 (2013): 1869–87.