Μέχρι το 1949, όταν οι αρχαιολόγοι έσκαψαν προϊστορικά οστά, σημεία πέτρας, υπολείμματα ξυλάνθρακα ή άλλα αντικείμενα από την πρώιμη ανθρώπινη ιστορία, δεν είχαν τρόπο να ξέρουν ακριβώς πόσο παλιά ήταν αυτά τα αντικείμενα. Ο χημίστας Willard Libby άλλαξε αυτό, επινοώντας μια έξυπνη μέθοδο για τη χρονολόγηση αρχαίων αντικειμένων με βάση τους τύπους ατόμων άνθρακα που περιέχονται μέσα σε αυτά.
Ο Libby και οι συνάδελφοί του στήριξαν την ιδέα τους στο γεγονός ότι τα ζωντανά πράγματα ενσωματώνουν μικροσκοπικές ποσότητες κάποιου ισοτόπου άνθρακα (C-14) από την ατμόσφαιρα στη δομή τους. όταν πεθαίνουν, σταματούν να προσθέτουν νέο C-14, και η ποσότητα που απομένει αργά υποβαθμίζεται σε ένα διαφορετικό στοιχείο, το αζώτου-14. Με τον υπολογισμό του ότι ο χρόνος ημίσειας ζωής του C-14 (ο χρόνος που χρειάζεται για να περάσει το ήμισυ μιας δεδομένης ποσότητας C-14 σε N-14) είναι 5.730 χρόνια, θα μπορούσαν να αναλύσουν χημικά τον λόγο C-14 σε N-14 μέσα σε ένα κομμάτι ξύλου ή οστών και καθορίστε πόσο καιρό ήταν νεκρό.
Αυτή η τεχνική έχει φέρει επανάσταση στην αρχαιολογία, την ανθρωπολογία και άλλους τομείς, επιτρέποντάς μας να καθορίσουμε την απόλυτη ηλικία των αντικειμένων μέχρι περίπου 60.000 ετών. Ωστόσο, η ακρίβεια αυτής της τεχνικής περιορίστηκε από το γεγονός ότι η ποσότητα του C-14 στην ατμόσφαιρα έχει διαφέρει με την πάροδο του χρόνου - και δεν έχει υπάρξει ποτέ μεγάλη καταγραφή του πόσο έχει αλλάξει με τα χρόνια.
Με αυτό το σκεπτικό, μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης και αλλού ήταν ιδιαίτερα ενθουσιασμένη όταν ανασκάφηκαν απολιθωμένα φύλλα και πυρήνες στιβάδων ιζήματος από την Ιαπωνική λίμνη Suigetsu. Αυτά τα δείγματα μπορεί να μην μοιάζουν πολύ, αλλά λόγω της μοναδικής επίστρωσης του ιζήματος και της παρθένης κατάστασης, το εύρημα αποτελεί ένα πρωτοφανές πλήρες αρχείο ατμοσφαιρικών C-14 από περίπου 11.200 έως 52.800 χρόνια πριν. Τα δείγματα ιζήματος από τη μία αυτή θέση στην επιφάνεια της γης, με άλλα λόγια, θα κάνουν την ικανότητά μας να γνωρίζουμε τα αρχαία αντικείμενα που βρέθηκαν οπουδήποτε στον πλανήτη πολύ πιο ακριβή.
"Τα νέα αποτελέσματα προσφέρουν μια σημαντική βελτίωση του ατμοσφαιρικού ρεκόρ ραδιενεργού άνθρακα και τοποθετούν την κλίμακα ραδιοανθράκων σε σταθερότερο υπόβαθρο", δήλωσε ο Jesse Smith, συντάκτης της Science, όπου τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν σε μια εργασία σήμερα.
Μικροσκοπική εικόνα των στρώσεων ιζημάτων της λίμνης Suigetsu. (Εικόνα μέσω του Gordon Schlolaut) Ένα συγκεκριμένο σύνολο διαδικασιών και συνθηκών που συμβαίνουν στη λίμνη συμβάλλουν στην εξήγηση του γιατί οι πυρήνες των ιζημάτων και τα δείγματα φύλλων είναι τόσο πολύτιμα. Κάθε χειμώνα, μικρά ανοιχτόχρωμα φύκια που ονομάζονται διάτομα πεθαίνουν και καλύπτουν το δάπεδο της λίμνης. κάθε καλοκαίρι, καλύπτονται με τη σειρά τους από ένα σκοτεινότερο στρώμα ιζήματος. Επειδή η λίμνη είναι εξαιρετικά ακίνητη, έχει χαμηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο και δεν έχει διαταραχθεί από παγετώνες ή γεωλογική δραστηριότητα οποιαδήποτε στιγμή τα τελευταία 52.800 χρόνια, αυτά τα μικροσκοπικά στρώματα περιλαμβάνουν ένα πλήρες, ετήσιο ρεκόρ που διατηρείται σε πυρήνες ιζημάτων.
Επιπλέον, επειδή τα φύλλα και άλλα οργανικά υλικά έχουν παγιδευτεί μεταξύ των στρωμάτων, οι επιστήμονες ήταν σε θέση να χρησιμοποιήσουν την ποσότητα C-14 σε κάθε φύλλο για να κατασκευάσουν μια πλήρη εικόνα της ατμοσφαιρικής C-14 με την πάροδο του χρόνου. Οι προηγούμενες ατμοσφαιρικές εγγραφές C-14 προήλθαν από θαλάσσια δείγματα (τα οποία διαφέρουν από εκείνα της ξηράς) ή δακτυλίους δέντρων (τα οποία χρονολογούνταν λίγο περισσότερο από 12.000 χρόνια πριν), επομένως αυτοί οι πυρήνες θα βελτιώσουν σημαντικά την ακρίβεια των ημερομηνιών ραδιοανθράκων για παλαιότερα αντικείμενα. Οι ερευνητές "αγκυροβόλησαν" τη νέα εγγραφή C-14 σε προηγούμενα δεδομένα, συνδυάζοντας τα επίπεδα που βρέθηκαν στα πιο πρόσφατα στρώματα των πυρήνων με εκείνα που είναι ήδη γνωστά από τους δένδρους.
"Αν και αυτό το αρχείο δεν θα οδηγήσει σε σημαντικές αναθεωρήσεις ημερομηνιών, για παράδειγμα στην αρχαιολογία, θα υπάρξουν αλλαγές στη λεπτομέρεια που είναι της τάξης των εκατοντάδων χρόνων", δήλωσε ο αρχαιολόγος του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης Μπρονκ Ράμσεϊ, ο κύριος συγγραφέας της εφημερίδας. "Τέτοιες αλλαγές μπορεί να είναι πολύ σημαντικές όταν προσπαθείτε να εξετάσετε τις ανθρώπινες αντιδράσεις στο κλίμα, που συχνά χρονολογούνται από άλλες μεθόδους, για παράδειγμα μέσω των πυρήνων πάγου της Γροιλανδίας. Μια ακριβέστερη βαθμονομημένη χρονική κλίμακα θα μας επιτρέψει να απαντήσουμε σε ερωτήσεις στην αρχαιολογία, οι οποίες προηγουμένως δεν είχαμε την επίλυση του προβλήματος. "
Οι ερευνητές υποψιάστηκαν ότι οι συνθήκες στη λίμνη Suigetsu θα μπορούσαν να αποδώσουν ένα τόσο σημαντικό ρεκόρ C-14 ήδη από το 1993, αλλά είχαν συναντήσει τεχνικές δυσκολίες στην εξαγωγή και την ανάλυση άθικτων πυρήνων μέχρι τώρα. "Αυτή είναι η πραγματοποίηση ενός 20ετούς Ιαπωνικού ονείρου", δήλωσε ο συν-συγγραφέας Takeshi Nakagawa του Πανεπιστημίου του Newcastle upon Tyne στην Αγγλία. Παρόλο που χρειάστηκε αρκετός χρόνος για την επιτυχή ανάκτηση των δειγμάτων, θα βοηθήσουν τώρα τους ερευνητές να καταλάβουν τις ηλικίες των πολύ μεγαλύτερων δειγμάτων και αντικειμένων.
