Was bedeutet cal BP?

Der wissenschaftliche Begriff "cal BP" ist eine Abkürzung für "kalibrierte Jahre vor der Gegenwart" oder "Kalenderjahre vor der Gegenwart", und dies ist eine Notation, die anzeigt, dass das zitierte Rohradiokohlenstoffdatum unter Verwendung aktueller Methoden korrigiert wurde.

Die Radiokohlenstoffdatierung wurde in den späten 1940er Jahren erfunden, und in den vielen Jahrzehnten seitdem haben Archäologen Wackelbewegungen in der Radiokohlenstoffkurve entdeckt, da festgestellt wurde, dass der atmosphärische Kohlenstoff mit der Zeit schwankt. Anpassungen an dieser Kurve, um die Wackelbewegungen zu korrigieren ("Wackelbewegungen" ist eigentlich der wissenschaftliche Begriff, den die Forscher verwenden), werden als Kalibrierungen bezeichnet. Die Bezeichnungen cal BP, cal BCE und cal CE (sowie cal BC und cal AD) bedeuten alle, dass das angegebene Radiokarbon-Datum kalibriert wurde, um diese Wackelbewegungen zu berücksichtigen. Daten, die nicht angepasst wurden, werden als RCYBP oder "Radiokohlenstoffjahre vor der Gegenwart" bezeichnet.

Radiocarbon-Datierung ist eines der bekanntesten archäologischen Datierungsinstrumente, die Wissenschaftlern zur Verfügung stehen, und die meisten Menschen haben zumindest davon gehört. Es gibt jedoch viele Missverständnisse darüber, wie Radiokohlenstoff funktioniert und wie zuverlässig eine Technik ist. Dieser Artikel wird versuchen, sie aufzuklären.

Wie funktioniert Radiocarbon??

Alle Lebewesen tauschen das Gas Kohlenstoff 14 (abgekürzt C₁₄, 14C und am häufigsten, ¹⁴C) Mit der Umwelt tauschen Tiere und Pflanzen Kohlenstoff 14 mit der Atmosphäre aus, während Fische und Korallen Kohlenstoff mit gelöstem austauschen ¹⁴C in See- und Meerwasser. Während des gesamten Lebens eines Tieres oder einer Pflanze ist die Menge von ¹⁴C ist perfekt auf die Umgebung abgestimmt. Wenn ein Organismus stirbt, ist dieses Gleichgewicht unterbrochen. Das ¹⁴C in einem toten Organismus zerfällt langsam mit einer bekannten Geschwindigkeit: seiner "Halbwertszeit".

Die Halbwertszeit eines Isotops mag ¹⁴C ist die Zeit, die benötigt wird, bis die Hälfte davon verflogen ist: ¹⁴C, alle 5.730 Jahre ist die Hälfte davon verschwunden. Also, wenn Sie die Menge von messen ¹⁴C In einem toten Organismus können Sie herausfinden, wie lange es aufgehört hat, Kohlenstoff mit seiner Atmosphäre auszutauschen. Unter relativ unberührten Umständen kann ein Radiokohlenstofflabor die Menge an Radiokohlenstoff in einem toten Organismus vor bis zu 50.000 Jahren genau messen. Objekte, die älter sind, enthalten nicht genug ¹⁴C nach links messen.

Wackeln und Baumringe

Die Wachstumsringe eines Baumes, die horizontal zum Boden geschnitten wurden, können verwendet werden, um den Baum und die daraus hergestellten Holzobjekte zu datieren. Ollikainen / iStock / Getty Images

Es gibt jedoch ein Problem. Kohlenstoff in der Atmosphäre schwankt mit der Stärke des Erdmagnetfelds und der Sonnenaktivität, ganz zu schweigen davon, was der Mensch in sie geworfen hat. Sie müssen wissen, wie der atmosphärische Kohlenstoffgehalt (das Radiokohlenstoff-Reservoir) zum Zeitpunkt des Todes eines Organismus war, um berechnen zu können, wie viel Zeit seit dem Tod des Organismus vergangen ist. Was Sie brauchen, ist ein Lineal, eine zuverlässige Karte des Reservoirs: Mit anderen Worten, eine organische Sammlung von Objekten, die den jährlichen atmosphärischen Kohlenstoffgehalt nachverfolgen. Sie können ein Datum sicher bestimmen, um den Kohlenstoffgehalt zu messen ¹⁴C-Gehalt und somit die Basislinie Reservoir in einem bestimmten Jahr.

Glücklicherweise haben wir eine Reihe von organischen Objekten, die den Kohlenstoff in der Atmosphäre auf jährlicher Basis aufzeichnen. Bäume halten das Kohlenstoff-14-Gleichgewicht in ihren Wachstumsringen aufrecht und zeichnen es auf - und einige dieser Bäume produzieren für jedes Jahr, in dem sie leben, einen sichtbaren Wachstumsring. Das Studium der Dendrochronologie, auch als Baumringdatierung bekannt, basiert auf dieser Tatsache der Natur. Obwohl wir keine 50.000 Jahre alten Bäume haben, haben wir überlappende Baumringsätze, die (bis jetzt) ​​auf 12.594 Jahre zurückgehen. Mit anderen Worten, wir haben eine ziemlich solide Möglichkeit, rohe Radiokarbondaten für die letzten 12.594 Jahre der Vergangenheit unseres Planeten zu kalibrieren.

Zuvor sind jedoch nur fragmentarische Daten verfügbar, so dass es sehr schwierig ist, Daten zu erfassen, die älter als 13.000 Jahre sind. Zuverlässige Schätzungen sind möglich, jedoch mit großen +/- Faktoren.

Die Suche nach Kalibrierungen

Wie Sie sich vielleicht vorstellen können, haben Wissenschaftler in den letzten fünfzig Jahren versucht, organische Objekte zu finden, die relativ sicher datiert werden können. Andere untersuchte organische Datensätze enthielten Varven, bei denen es sich um Schichten aus Sedimentgestein handelt, die jährlich niedergelegt wurden und organische Materialien enthalten. Tiefseekorallen, Speläotheme (Höhlenablagerungen) und vulkanische Tephras; Bei jeder dieser Methoden gibt es jedoch Probleme. Höhlenablagerungen und Varven haben das Potenzial, alten Bodenkohlenstoff einzuschließen, und es gibt noch ungelöste Probleme mit schwankenden Mengen von ¹⁴C in Meeresströmungen.

Eine Koalition von Forschern unter der Leitung von Paula J. Reimer vom CHRONO-Zentrum für Klima, Umwelt und Chronologie, Fakultät für Geographie, Archäologie und Paläoökologie, Queen's University Belfast und Veröffentlichung in der Zeitschrift Radiokarbon, hat in den letzten Jahrzehnten an diesem Problem gearbeitet und ein Softwareprogramm entwickelt, das einen immer umfangreicheren Datensatz zum Kalibrieren von Daten verwendet. Das neueste ist IntCal13, das Daten von Baumringen, Eiskernen, Tephra, Korallen, Speläothemen und in jüngster Zeit Daten aus den Sedimenten im japanischen Lake Suigetsu kombiniert und verstärkt, um ein signifikant verbessertes Kalibrierungsset für bereitzustellen ¹⁴C stammt aus der Zeit vor 12.000 bis 50.000 Jahren.

See Suigetsu, Japan

2012 wurde berichtet, dass ein See in Japan das Potenzial hat, die Radiokohlenstoffdatierung weiter zu optimieren. Die jährlich gebildeten Sedimente des Suigetsu-Sees enthalten detaillierte Informationen über die Umweltveränderungen in den letzten 50.000 Jahren, die nach Ansicht des Radiokohlenstoffspezialisten PJ Reimer so gut und vielleicht besser sind als die grönländischen Eiskerne.

Die Forscher Bronk-Ramsay et al. berichteten über 808 AMS-Daten basierend auf Sedimentvariablen, die von drei verschiedenen Radiokohlenstofflabors gemessen wurden. Die Daten und die entsprechenden Umweltveränderungen versprechen direkte Korrelationen zwischen anderen wichtigen Klimadaten, sodass Forscher wie Reimer Radiokohlenstoffdaten zwischen 12.500 und der praktischen Grenze der c14-Datierung von 52.800 genau kalibrieren können.

Antworten und weitere Fragen

Es gibt viele Fragen, die Archäologen beantworten möchten, die in den Zeitraum von 12.000 bis 50.000 Jahren fallen. Darunter sind:

• Wann wurden unsere ältesten domestizierten Beziehungen hergestellt (Hunde und Reis)??
• Wann sind die Neandertaler ausgestorben??
• Wann kamen die Menschen auf dem amerikanischen Kontinent an??
• Für die heutigen Forscher wird es am wichtigsten sein, die Auswirkungen des vorherigen Klimawandels genauer zu untersuchen.

Reimer und Kollegen weisen darauf hin, dass dies nur das neueste Kalibrierungsset ist und weitere Verbesserungen zu erwarten sind. Zum Beispiel haben sie Beweise dafür gefunden, dass es während der Younger Dryas (12.550 - 12.900 v. Chr.) Zu einer Stilllegung oder zumindest zu einer starken Reduzierung der Tiefwasserformation im Nordatlantik kam, was sicherlich auf den Klimawandel zurückzuführen ist. Sie mussten Daten für diesen Zeitraum aus dem Nordatlantik werfen und einen anderen Datensatz verwenden.

Ausgewählte Quellen

• Adolphi, Florian et al. "Unsicherheiten bei der Radiokohlenstoffkalibrierung während der letzten Enteisung: Erkenntnisse aus neuen schwebenden Baumring-Chronologien." Quaternary Science Reviews 170 (2017): 98 & ndash; 108. 
• Albert, Paul G. et al. "Geochemische Charakterisierung der späten quaternären weit verbreiteten japanischen tephrostratigraphischen Marker und Korrelationen zum Sedimentarchiv des Suigetsu-Sees (SG06-Kern)." Quartäre Geochronologie 52 (2019): 103 & ndash; 31.
• Bronk Ramsey, Christopher et al. "Eine vollständige terrestrische Radiokohlenstoffbilanz für 11,2 bis 52,8 kPa." Wissenschaft 338 (2012): 370 & ndash; 74. 
• Currie, Lloyd A. "Die bemerkenswerte metrologische Geschichte der Radiokohlenstoffdatierung [II]." Journal of Research des Nationalen Instituts für Standards und Technologie 109,2 (2004): 185-217. 
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• Michczynska, Danuta J. et al. "Verschiedene Vorbehandlungsmethoden für die 14c-Datierung von jüngeren Dryas und Allerød Pine Wood (" Quartäre Geochronologie 48 (2018): 38 & ndash; 44. Drucken.Pinus sylvestris L.).
• Reimer, Paula J. "Atmospheric Science. Verfeinerung der Radiokarbon-Zeitskala." Wissenschaft 338, 6105 (2012): 337–38. 
• Reimer, Paula J. et al. "Intcal13 und Marine13 Radiocarbon Age Calibration Curves 0-50,000 Years Cal BP." Radiokarbon 55.4 (2013): 1869 & ndash; 87.