19/10/2012 - Carbon-14. Überreste von sedimentierten Pflanzen verbessern die Genauigkeit der Datierungen

Menéame

Am Boden des Sees Suigetsu (Japan) gibt es Überreste von Pflanzen, die am Ufer der letzten 52 800 Jahre. Ein wissenschaftliches Team hat Proben entnommen, um seine Radiokohlenstoffwerte zu messen oder C-14. Ihre Daten werden die paläontologische Datierung präziser machen, so dass der Zeitpunkt des Aussterbens von Neandertalern und der Zerstreuung der modernen Menschen in Europa noch genauer bestimmt werden kann.

Dieser See ist ein besonderes Gewässer durch die gute Erhaltung der Pflanzenreste auf seinem Boden - was sich aus den niedrigen Sauerstoffwerten ergibt - und weil er jährliche Schichten von Sedimenten oder "Varvas" bewahrt. Diese Schichten bleiben zehntausende von Jahren unverändert.

Nun ein Forschungsteam, angeführt von der Universität OxfordEr hat Proben aus dem Herz der Varvas entnommen und analysiert, die organisches Material enthalten - wie Baumblätter und fossile Zweige - und die einen ausgezeichnet erhaltenen Bericht über die letzten 52 800 Jahre liefern. Dieses Zeugnis der Vergangenheit hat ihnen erlaubt, Verbesserung der Kohlenstoff-14-Technik, benutzt von Paläontologen, um das Alter der Lebewesen, die sie finden, herauszufinden.

"Wir haben neue Messungen von Radiokohlenstoff am See aus den Pflanzenfragmenten gemacht, die sich im Hintergrund ablagerten, aber der Vegetation am Ufer entsprachen. Aus diesem Grund wissen wir, dass der Kohlenstoff dieser Blätter aus der Atmosphäre stammt - durch die Photosynthese - und nicht aus dem Wasser des Sees," erklärt SINC Christopher Ramsey, Forscher an der Universität Oxford und Autor der Arbeit, die die Zeitschrift Science veröffentlicht.

Vorherige Studien hatten bereits Informationen über Veränderungen von Radiokohlenstoff in der Atmosphäre in der Vergangenheit aus Meeressedimenten und Höhlenformationen gesammelt. Allerdings gibt die direkte Messung von Kohlenstoff-14 in diesen Pflanzen eine größere Genauigkeit und Vertrauen in die Datierungen für jeden Zeitraum.

"Da es sich um ein Bodensediment handelt, unterliegt es nicht den gleichen Prozessen wie Radiokarbon in Meeressedimenten oder Höhlen und erfordert daher keine Korrekturen, wenn es direkt aus der Atmosphäre kommt," so Ramsey.

Kohlenstoff aus der Atmosphäre vor Tausenden von Jahren

Radiokarbon oder C-14 ist ein radioaktives Isotop, das in der Natur gegeben wird und sich mit einem konstanten Rhythmus verschlechtert. Wissenschaftler können das Alter eines fossilen Objekts auf der Grundlage des Radiokarbongehalts berechnen, der darin enthalten ist, indem sie es mit der Menge an C-12 in Verbindung bringen, die im Gegenteil unverändert bleibt. Es gibt jedoch mehrere Faktoren, die diese Berechnung erschweren, da die Mengen von C-14 in der Umgebung von Jahr zu Jahr und von Region zu Region variieren können.

Der Kohlenstoff in der Atmosphäre wird in die Pflanzen in der Umgebung des Suigestu-Sees aufgenommen. Später fallen ihre Blätter in den Boden und werden im Sediment begraben, in der Regel innerhalb ihres Wachstumsjahres. So ist der Kohlenstoff, den die Wissenschaftler auf diesen Blättern gemessen haben, der Kohlenstoff der Atmosphäre, die es gab, als die Pflanzen vor Tausenden von Jahren wuchsen. Schätzungen vor dieser Studie in prähistorischer Archäologie werden innerhalb von wenigen hundert Jahren unterschiedlich sein.

"Obwohl es in diesem Zeitintervall wenig erscheint, kann sich unsere Interpretation der Beziehung zwischen den durch Radiokohlenstoff und andere Mittel datierten Orten, wie zum Beispiel den Eiskernen Grönlands, die zur Kenntnis der historischen Klimaperspektive untersucht werden, erheblich verändern," erklärt der Wissenschaftler.

Antworten auf offene archäologische Fragen

Die einzige direkte Aufzeichnung des bisher bekannten atmosphärischen Kohlenstoffs stammt aus den Baumringen und erstreckt sich bis vor 12 593 Jahren. Der Suigetsu-See erstreckt sich bis vor 52.800 Jahren, so dass die direkte Erfassung von Radiokohlenstoff um mehr als 40.000 Jahre erweitert.

Laut Ramsey können die Daten dieser Forschung verwendet werden, um die Radiokohlenstoff-Dationen zu interpretieren, die bei archäologischen Ausgrabungen aus aller Welt gemessen werden.

"Die Arbeit könnte dazu genutzt werden, die Schätzungen für die Datierung fossiler organischer Stoffe zu verbessern. Archäologen beispielsweise könnten in der Lage sein, den Zeitpunkt des Aussterbens von Neandertalern oder der Zerstreuung der modernen Menschen in Europa noch genauer zu definieren. Die Klimawissenschaftler könnten auch besser verstehen, welche Ereignisketten in der letzten Eiszeit zum Vormarsch führten und sich von den Eisdecken entfernten," schließen die Wissenschaftler.

Bibliographische Referenz:

 Christopher Bronk Ramsey et al. "A Complete Terrestrial Radiocarbon Record for 11.2 to 52.8 kyr B.P.", Science 338: 370 - 374, 19. Oktober 2012.

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