Что означает археологическая датировка "Cal BP"?

Научный термин «cal BP» - это сокращение от «откалиброванных лет до настоящего времени» или «календарных лет до настоящее »и это обозначение, которое означает, что указанная необработанная дата радиоуглерода была исправлена ​​с использованием текущего методологии.

Радиоуглеродное датирование было изобретено в конце 1940-х годов, и спустя много десятилетий археологи обнаружил колебания на кривой радиоуглерода, потому что было обнаружено, что атмосферный углерод колеблется в течение время. Корректировки этой кривой для коррекции покачиваний («покачивания» - это научный термин, используемый исследователями) называются калибровками. Обозначения cal BP, cal BCE и cal CE (а также cal BC и cal AD) означают, что указанная дата радиоуглерода была откалибрована для учета этих покачиваний; даты, которые не были скорректированы, обозначены как RCYBP или «радиоуглеродные годы до настоящего».

Радиоуглеродные знакомства является одним из самых известных инструментов археологических датировок, доступных ученым, и большинство людей по крайней мере слышали об этом. Но есть много неправильных представлений о том, как работает радиоуглерод и насколько надежна его методика; эта статья попытается прояснить их.

Все живые существа обмениваются газом Carbon 14 (сокращенно C₁₄, 14C, и, чаще всего, ¹⁴В) с окружающей средой - животные и растения обмениваются углеродом 14 с атмосферой, а рыба и кораллы обмениваются углеродом с растворенным ¹⁴С в морской и озерной воде. На протяжении жизни животного или растения, количество ¹⁴С идеально сбалансирован с окружением. Когда организм умирает, это равновесие нарушается. ¹⁴С в мертвом организме медленно разлагается с известной скоростью: его «период полураспада».

Период полураспада изотопа, как ¹⁴C - время, необходимое для того, чтобы половина его распалась: ¹⁴С, каждые 5730 лет, половина его исчезла. Итак, если вы измеряете количество ¹⁴C мертвым организмом можно выяснить, как давно он перестал обменивать углерод со своей атмосферой. Учитывая относительно нетронутые обстоятельства, радиоуглеродная лаборатория может точно измерить количество радиоуглерода в мертвом организме примерно до 50 000 лет назад; объекты старше этого не содержат достаточно ¹⁴С оставлено измерить.

Однако есть проблема. Углерод в атмосфере колеблется в зависимости от силы магнитного поля Земли и солнечной активности, не говоря уже о том, что люди бросили в него. Вы должны знать, каким был уровень углерода в атмосфере (радиоуглеродный «резервуар») в то время смерти организма, чтобы иметь возможность подсчитать, сколько времени прошло с момента умер. Что вам нужно, так это линейка, надежная карта водохранилища, иными словами, органический набор объектов которые отслеживают годовое содержание углерода в атмосфере, на которое вы можете надежно закрепить дату, чтобы измерить ее ¹⁴Содержание C и, таким образом, установить базовый резервуар в данном году.

К счастью, у нас есть набор органических объектов, которые ежегодно регистрируют углерод в атмосфере - деревья. Деревья поддерживают и записывают углеродное равновесие в своих кольцах роста, и некоторые из этих деревьев производят видимое кольцо роста на каждый год своего существования. Изучение дендрохронология, также известный как датировка по кольцу деревьев, основан на этом факте природы. Хотя у нас нет деревьев, возраст которых 50 000 лет, у нас есть перекрывающиеся наборы колец деревьев, датируемые (до настоящего времени) 12 954 годами. Таким образом, другими словами, у нас есть довольно надежный способ калибровки необработанных дат радиоуглерода за последние 12 594 года прошлого нашей планеты.

Но до этого доступны только фрагментарные данные, что затрудняет окончательную датировку чего-либо старше 13 000 лет. Возможны надежные оценки, но с большими +/- факторами.

Как вы можете себе представить, ученые пытались обнаружить органические объекты, которые можно надежно датировать в течение последних пятидесяти лет. Другие органические наборы данных, на которые смотрели, включили Vārves, которые представляют собой слои осадочных пород, которые были заложены ежегодно и содержат органические материалы; глубокие океанские кораллы, натечных (пещерные отложения) и вулканическая тефра; но есть проблемы с каждым из этих методов. Пещерные отложения и лаки могут включать в себя старый углерод почвы, и есть еще нерешенные проблемы с колебаниями количества ¹⁴С в океанических течениях.

Коалиция исследователей во главе с Полой Дж. Реймер ХРОНО Центр Климата, Окружающей Среды и ХронологииШкола географии, археологии и палеоэкологии Королевского университета в Белфасте и публикация в журнале радиоуглеродВ течение последних двух десятилетий работал над этой проблемой, разрабатывая программное обеспечение, которое использует постоянно увеличивающийся набор данных для калибровки дат. Последним является IntCal13, который объединяет и подкрепляет данные о кольцах деревьев, ледяных ядрах, тефре, кораллах, образованиях и Совсем недавно данные по осадкам в озере Суйгецу, Япония, позволили получить значительно улучшенный набор для калибровки. за ¹⁴С датируется от 12000 до 50000 лет назад.

Сообщалось, что в 2012 году озеро в Японии могло еще более точно настроить датирование радиоуглерода. Ежегодно сформированные отложения озера Суйгецу содержат подробную информацию об изменениях окружающей среды в прошлом 50 000 лет, как говорит специалист по радиоуглеродам П. Дж. Реймер, так же хороши, как и, возможно, лучше, чем Гренландский лед Ядра.

Исследователи Бронк-Рамсей и соавт. сообщалось о датах 808 AMS, основанных на размерах отложений, измеренных тремя различными радиоуглеродными лабораториями. Сроки и соответствующие изменения в окружающей среде обещают сделать прямые корреляции между другими ключевыми климатическими записями, позволяя такие исследователи, как Реймер, для точной калибровки радиоуглеродных дат от 12 500 до практического предела датирования c14 52,800.

Есть много вопросов, на которые археологи хотели бы ответить, которые относятся к 12 000-50 000 лет. Среди них:

• Когда были установлены наши самые старые домашние отношения (собаки и рис)?
• Когда сделал Неандертальцы вымирают?
• Когда люди прибыли в Северные и Южная Америка?
• Наиболее важным для современных исследователей будет возможность более детально изучить влияние предыдущих изменение климата.

Реймер и его коллеги отмечают, что это всего лишь последнее в калибровочных комплектах, и следует ожидать дальнейших улучшений. Например, они обнаружили доказательства того, что во время Дриаса Младшего (12 550–12 900 кал.), остановка или, по крайней мере, резкое сокращение глубоководной формации в Северной Атлантикечто, безусловно, было отражением изменения климата; им пришлось выбросить данные за этот период из Северной Атлантики и использовать другой набор данных.

Избранные источники

• Adolphi, Florian, et al. "Погрешности калибровки радиоуглерода во время последней дегладации: взгляд из новой хронологии плавающих колец деревьев." Четвертичные Науки Отзывы 170 (2017): 98–108.
• Альберт, Пол Г. и др. "Геохимическая характеристика позднечетвертичных широко распространенных японских тефростратиграфических маркеров и корреляций с осадочным архивом озера Суйгэцу (ядро SG06)." Четвертичная геохронология 52 (2019): 103–31.
• Бронк Рэмси, Кристофер и др. "Полная наземная запись радиоуглерода за 11,2 до 52,8 кир." Наука 338 (2012): 370–74.
• Керри, Ллойд А. «Замечательная метрологическая история радиоуглеродного датирования [II]». Научно-исследовательский журнал Национального института стандартов и технологий 109.2 (2004): 185–217.
• Ди, Майкл У. и Бенджамин Дж. С. Папа. "Закрепление исторических последовательностей с использованием нового источника астрохронологических точек привязки." Труды Королевского общества A: математические, физические и инженерные науки 472.2192 (2016): 20160263.
• Michczynska, Danuta J., et al. "Различные методы предварительной обработки для датирования 14c молодых дриас и сосны Аллерод (" Четвертичная геохронология 48 (2018): 38-44. Распечатать.Pinus sylvestris L.).
• Реймер, Паула Дж. "Атмосферная наука. Уточнение радиоуглеродной шкалы времени." Наука 338.6105 (2012): 337–38.
• Reimer, Paula J., et al. "Кривые калибровки возраста радиоуглеродного возраста Intcal13 и Marine13 0–50 000 лет Cal BP." радиоуглерод 55.4 (2013): 1869–87.