I ricercatori utilizzano i dati di anelli degli alberi, strati di sedimenti e altri campioni per calibrare il processo di datazione al carbonio.Credit: Philippe Clement / Arterra / Universal Images Group / Getty
La datazione al radiocarbonio — uno strumento chiave utilizzato per determinare l’età dei campioni preistorici — sta per ottenere un importante aggiornamento. Per la prima volta in sette anni, la tecnica dovrebbe essere ricalibrata utilizzando una sfilza di nuovi dati provenienti da tutto il mondo., Il risultato potrebbe avere implicazioni per le età stimate di molti reperti — come i più antichi fossili umani moderni della Siberia, che secondo le ultime calibrazioni sono 1.000 anni più giovani di quanto si pensasse in precedenza.
Il lavoro combina migliaia di punti di dati provenienti da anelli degli alberi, sedimenti lacustri e oceanici, coralli e stalagmiti, tra le altre caratteristiche, e estende il lasso di tempo per il radiocarbonio risalente a 55.000 anni fa — 5.000 anni in più rispetto all’ultimo aggiornamento di calibrazione nel 2013.
Gli archeologi sono decisamente vertiginosi., “Forse sono stato in isolamento troppo a lungo”, ha twittato Nicholas Sutton, un archeologo dell’Università di Otago in Nuova Zelanda, “ma’m sono davvero entusiasta!”
Anche se la ricalibrazione si traduce per lo più in sottili cambiamenti, anche piccole modifiche possono fare una grande differenza per gli archeologi e paleo-ecologisti che mirano a bloccare gli eventi in una piccola finestra di tempo. Una nuova curva di calibrazione “è di fondamentale importanza” per comprendere la preistoria, afferma Tom Higham, cronologo archeologico e direttore dell’Unità di accelerazione del radiocarbonio di Oxford, nel Regno Unito.,
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La base della datazione al radiocarbonio è semplice: tutti gli esseri viventi assorbono carbonio dall’atmosfera e dalle fonti di cibo che li circondano, inclusa una certa quantità di carbonio naturale radioattivo-14. Quando la pianta o l’animale muore, smettono di assorbire, ma il carbonio radioattivo che hanno accumulato continua a decadere. Misurare la quantità rimasta fornisce una stima di quanto tempo qualcosa è morto.
Ma questo calcolo di base presuppone che la quantità di carbonio-14 nell’ambiente sia stata costante nel tempo e nello spazio — cosa che non ha., Negli ultimi decenni, la combustione di combustibili fossili e test di bombe nucleari hanno radicalmente alterato la quantità di carbonio-14 nell’aria, e ci sono oscillazioni non antropogeniche che vanno molto più indietro. Durante le inversioni planetarie del campo magnetico, ad esempio, più radiazione solare entra nell’atmosfera, producendo più carbonio-14. Gli oceani succhiano anche il carbonio — un po ‘ di più nell’emisfero australe, dove c’è più oceano — e lo fanno circolare per secoli, complicando ulteriormente le cose.,
Di conseguenza, sono necessarie tabelle di conversione che corrispondano le date del calendario con le date del radiocarbonio in diverse regioni. Gli scienziati stanno rilasciando nuove curve per l’emisfero settentrionale (IntCal20), l’emisfero meridionale (SHCal20) e i campioni marini (MarineCal20). Saranno pubblicati sulla rivista Radiocarbon nei prossimi mesi.
Dal 1960, i ricercatori hanno principalmente fatto questa ricalibrazione con gli alberi, contando anelli annuali per ottenere date di calendario e corrispondenti a quelli con date al radiocarbonio misurate., Il più antico albero singolo per il quale questo è stato fatto, un pino bristlecone dalla California, aveva circa 5.000 anni. Facendo corrispondere le larghezze relative degli anelli da un albero all’altro, comprese le paludi e gli edifici storici, il record degli alberi è stato ora rimandato a 13.910 anni fa.
Dal 1998 ci sono state quattro calibrazioni ufficiali IntCal, aggiungendo dati da sedimenti lacustri e marini laminati, stalagmiti rupestri e coralli (che possono essere datati al radiocarbonio e valutati indipendentemente utilizzando tecniche come la datazione radioattiva torio/uranio)., Nel 2018, alcune stalagmiti nella grotta di Hulu in Cina hanno fornito un record databile che risale a 54.000 anni1.
IntCal20 si basa su 12.904 punti dati, quasi il doppio della dimensione del set di dati del 2013. I risultati sono molto più soddisfacenti, dice Paula Reimer, che dirige il gruppo di lavoro IntCal e conduce il radiocarbonio-incontri Chrono Centre presso la Queen’s University Belfast, Regno Unito. Per una nota, breve inversione del campo magnetico 40.000 anni fa, ad esempio, il picco di carbonio-14 della curva 2013 era troppo basso e troppo vecchio di 500 anni — un fastidio fissato dalla nuova curva.,
Higham dice che la ricalibrazione è fondamentale per comprendere la cronologia degli ominidi che vivevano 40.000 anni fa. ” Sono davvero entusiasta di calibrare i nostri ultimi dati utilizzando questa curva”, afferma.
Ricalibrare e rivalutare
IntCal20 rivede la data di una mandibola di Homo sapiens trovata in Romania chiamata Oase 1, potenzialmente rendendola centinaia di anni più vecchia di quanto si pensasse in precedenza2., Le analisi genetiche di Oase 1 hanno rivelato che aveva un antenato di Neanderthal appena quattro a sei generazioni indietro, dice Higham, così il più vecchio l ” Oase 1 data, i Neanderthal più indietro vivevano in Europa. Nel frattempo, il più antico fossile di H. sapiens trovato in Eurasia — Ust’-Ishim, portato alla luce in Siberia — è quasi 1.000 anni più giovane secondo le nuove curve di conversione. ” Cambia la prima data che possiamo collocare sugli esseri umani moderni nella Siberia centrale”, dice Higham., Egli avverte, però, che ci sono più fonti di errore in tali misurazioni di una semplice calibrazione al radiocarbonio: “La contaminazione è la più grande influenza per la datazione ossa veramente vecchie come queste.”
Altri utilizzeranno la ricalibrazione per valutare gli eventi ambientali. Ad esempio, i ricercatori hanno discusso per decenni sui tempi dell’eruzione minoica sull’isola greca di Santorini. Fino ad ora, i risultati del radiocarbonio in genere hanno dato una data migliore nel basso 1600 AC, circa 100 anni più vecchio di quello dato dalla maggior parte delle valutazioni archeologiche., IntCal20 migliora l’accuratezza della datazione ma rende il dibattito più complicato: nel complesso, urta le date del calendario per il risultato del radiocarbonio circa 5-15 anni più giovane, ma — poiché la curva di calibrazione si dimena molto — fornisce anche sei potenziali finestre temporali per l’eruzione, molto probabilmente nel basso 1600 a.C., ma forse nell’alto 1500 a. C. 2.
Quindi i due gruppi non sono ancora d’accordo, dice Reimer, ma meno, e con più complicazioni. ” Alcuni di loro stanno ancora discutendo”, dice Reimer. “Non c’è una risposta difficile.,”
Tuttavia, chiunque osservi praticamente qualsiasi cosa relativa alla storia umana degli ultimi 50.000 anni sarà entusiasta della nuova calibrazione, afferma Higham: “Questo è un momento particolarmente eccitante per lavorare sul passato.”
