Co znamená archeologické seznamování „cal BP“?

Vědecký termín „cal BP“ je zkratkou pro „kalibrované roky před současností“ nebo „kalendářní roky před present "a to je notace, která znamená, že surové datum radiokarbonového uhlíku bylo opraveno pomocí současného metodiky.

Radiokarbonové datování bylo vynalezeno na konci čtyřicátých let, a v mnoha desetiletích od té doby, archeologové objevili křivky v radiokarbonové křivce - protože bylo zjištěno, že atmosférický uhlík kolísá čas. Úpravy této křivky k opravě kroutit („kroutit“ je ve skutečnosti vědecký termín používaný vědci) se nazývají kalibrace. Označení cal BP, cal BCE a cal CE (stejně jako cal BC a cal AD) všechna znamenají, že uvedené datum radiokarbonu bylo kalibrováno, aby se zohlednily tyto wiggles; data, která nebyla upravena, se označují jako RCYBP nebo „radiokarbonové roky před současností“.

Radiokarbonové datování je jedním z nejznámějších archeologických seznamovacích nástrojů, které mají vědci k dispozici, a většina lidí o nich alespoň slyšela. Existuje však mnoho mylných představ o tom, jak funguje radiokarbonový uhlík a jak spolehlivá je technika; tento článek se pokusí je vyčistit.

Všechny živé věci vyměňují plyn Carbon 14 (zkráceně C₁₄, 14C a nejčastěji ¹⁴C) s okolím - zvířata a rostliny si vyměňují uhlík 14 za atmosféru, zatímco ryby a korály si vyměňují uhlík za rozpuštěný ¹⁴C v mořské a jezerní vodě. V průběhu života zvířete nebo rostliny je množství ¹⁴C je dokonale vyvážené s okolím. Když organismus zemře, je tato rovnováha narušena. ¹⁴C v mrtvém organismu se pomalu rozkládá známou rychlostí: jeho „poločas“.

Poločas rozpadu jako je izotop ¹⁴C je doba, po kterou se jeho polovina rozpadne: in ¹⁴C, každých 5 730 let, z toho je polovina pryč. Pokud tedy změříte částku ¹⁴C v mrtvém organismu, můžete zjistit, jak dávno přestal vyměňovat uhlík s jeho atmosférou. Za relativně nedotčených okolností může radiokarbonová laboratoř přesně změřit množství radiokarbonu v mrtvém organismu až před asi 50 000 lety; objekty starší, než které neobsahují dost ¹⁴C odešel měřit.

Existuje však problém. Uhlík v atmosféře kolísá se silou zemského magnetického pole a sluneční aktivity, nemluvě o tom, co do něj lidé hodili. Musíte vědět, jaká byla atmosférická hladina uhlíku (radiokarbonová „nádrž“) v té době smrti organismu, aby bylo možné vypočítat, kolik času uplynulo od organismu zemřel. To, co potřebujete, je vládce, spolehlivá mapa k nádrži: jinými slovy, organická sada objektů které sledují roční obsah atmosférického uhlíku, který můžete bezpečně určit na den, a měřit jeho ¹⁴Obsah C, a tak vytvořit základní nádrž v daném roce.

Naštěstí máme řadu organických objektů, které ročně zaznamenávají uhlík v atmosféře - stromy. Stromy udržují a zaznamenávají rovnováhu uhlíku 14 ve svých růstových prstencích - a některé z těchto stromů produkují viditelný růstový prsten pro každý rok, kdy žijí. Studium dendrochronologie, také známý jako strom-prsten datování, je založen na této skutečnosti přírody. Ačkoli nemáme žádné 50 000 let staré stromy, máme překrývající se sady prstenů stromů (doposud) sahající až do 12 594 let. Jinými slovy, máme docela solidní způsob, jak zkalibrovat data surového radiokarbonu za posledních 12 594 let minulosti naší planety.

Ale dříve jsou k dispozici pouze fragmentární údaje, což velmi ztěžuje definitivní datování dat starších než 13 000 let. Jsou možné spolehlivé odhady, ale s velkými +/- faktory.

Jak si můžete představit, vědci se v posledních padesáti letech pokouší objevit organické objekty, které lze bezpečně datovat. Zahrnuty byly i další ekologické datové sady varves, což jsou vrstvy sedimentární horniny, které byly stanoveny ročně a obsahují organické materiály; hluboké oceány, krápníky (vklady v jeskyních) a vulkanické tephry; ale existují problémy s každou z těchto metod. Vklady a variace jeskyní mají potenciál zahrnovat starý uhlík v půdě a stále existují nevyřešené problémy s kolísajícím množstvím ¹⁴C v oceánských proudech.

Koalice vědců vedená Paula J. Reimer z CHRONO Centrum pro klima, životní prostředí a chronologii, Geografická škola, archeologie a paleoekologie, Queen's University Belfast a publikování v časopise Radiocarbon, pracuje na tomto problému v posledních několika desetiletích a vyvíjí softwarový program, který používá ke kalibraci dat stále větší datový soubor. Nejnovější je IntCal13, který kombinuje a posiluje data ze stromových prstenců, ledových jader, tephra, korálů, speleotémů a v poslední době data ze sedimentů v jezeře Suigetsu v Japonsku přicházejí s výrazně vylepšenou kalibrační sadou pro ¹⁴C se datuje před 12 000 až 50 000 lety.

V roce 2012 bylo hlášeno jezero v Japonsku, které má potenciál dále finalizovat radiokarbonové datování. Každoročně vytvořené sedimenty jezera Suigetsu obsahují podrobné informace o změnách životního prostředí v minulosti 50 000 let, o nichž tvrdí, že odborník na radioaktivní uhlík PJ Reimer, je stejně dobrý a snad lepší než Grónský led Cores.

Vědci Bronk-Ramsay et al. hlášeno 808 dat AMS na základě variant sedimentů měřených třemi různými radiokarbonovými laboratořemi. Data a odpovídající změny životního prostředí slibují přímou korelaci mezi ostatními klíčovými záznamy o klimatu, což umožňuje vědci, jako je Reimer, aby jemně zkalibrovali radiokarbonová data, se pohybují od 12 500 do praktické meze datování c14 52,800.

Archeologové by rádi odpověděli na mnoho otázek, které spadají do období 12 000–50 000 let. Mezi ně patří:

• Kdy byly navázány naše nejstarší domestikované vztahy (psi a rýže)?
• Kdy udělal Neandertálci vymřou?
• Kdy lidé dorazili do Americas?
• Nejdůležitější pro dnešní vědce bude schopnost podrobněji studovat dopady předchozího klimatická změna.

Reimer a jeho kolegové poukazují na to, že se jedná o nejnovější kalibrační sady a lze očekávat další zdokonalení. Například objevili důkazy, že během Younger Dryas (12 550–12 900 cal BP) tam bylo zastavení nebo alespoň prudké snížení tvorby hlubinné vody v severním Atlantiku, což bylo jistě odrazem změny klimatu; museli za toto období vyhodit data ze severního Atlantiku a použít jiný datový soubor.

Vybrané zdroje

• Adolphi, Florian, et al. "Nejistoty kalibrace radiokarbonů během posledníhoegegulace: Informace z nových plovoucích chronologií stromových prstenců." Kvartérní vědecké recenze 170 (2017): 98–108.
• Albert, Paul G., a kol. "Geochemická charakterizace pozdních kvartérních japonských tepelněrostigrafických markerů a korelace s sedimentárním archivem jezera Suigetsu (jádro SG06)." Kvartérní geochronologie 52 (2019): 103–31.
• Bronk Ramsey, Christopher, et al. "Kompletní pozemský radiokarbonový záznam pro 11,2 až 52,8 Kyr B.P." Věda 338 (2012): 370–74.
• Currie, Lloyd A. "Pozoruhodná metrologická historie radiokarbonových datování [II]." Žurnál výzkumu Národního institutu pro standardy a technologie 109.2 (2004): 185–217.
• Dee, Michael W. a Benjamin J. S. Papež. "Ukotvení historických sekvencí pomocí nového zdroje astrochronologických vazebních bodů." Sborník královské společnosti A: Matematické, fyzikální a inženýrské vědy 472.2192 (2016): 20160263.
• Michczynska, Danuta J., et al. "Různé metody předúpravy pro 14c datování mladších Dryas a Allerød Pine Wood (" Kvartérní geochronologie 48 (2018): 38-44. Tisk.Pinus sylvestris L.).
• Reimer, Paula J. "Atmosférická věda. Vylepšení časového měřítka radiokarbonu." Věda 338.6105 (2012): 337–38.
• Reimer, Paula J., a kol. "Intcal13 a Marine13 Radiokarbonové věkové kalibrační křivky 0–50 000 let Cal BP." Radiocarbon 55.4 (2013): 1869–87.