Новости и мнения

Рафинирование Углерода Знакомства

Японские озерные отложения помогут археологам лучше оценить даты артефактов и прошлых событий.

The sediment of a Japanese lake has preserved a time capsule of radioactive carbon, dating back to 52,800 years ago. Отложения японского озера сохранил капсулу времени радиоактивного углерода, датируемые 52,800 лет назад. Предоставляя более точную запись этого элемента в атмосфере, новые данные будут сделать процесс более точными, оценки рафинирования радиоуглеродной сотней лет.

Эти данные позволят археологам лучше определить возраст своих образцов и оценить сроки важных событий, таких как вымирание неандертальцев или распространение современных людей через Европу.

«Это походит на получение более высокое разрешение телескопа,» сказал Кристофер Бронка Рэмзи из Оксфордского университета, который возглавлял исследование. «Мы можем [рассмотреть] более подробно о вещах [таких как] точная связь между человеческой деятельностью и изменениями климата». Результаты опубликованы сегодня (19 октября) в журнале Science .

Датирование радиоуглерода основывается на естественном радиоактивном изотопе углерода, называемом углеродом-14, который образуется в атмосфере и поглощается растениями. Углерод-14 распадается на предсказуемую скорости, поэтому путем измерения его уровней в археологических находках, исследователи могут оценить, когда умерли древние организмы.

Но уровень углерода-14 в атмосфере меняется из года в год, так что ученые должны откалибровать свои оценки с помощью долгоиграющих записей уровней радиоуглеродных. Раковины морских существ представляют собой одну такую ​​запись, но она представляет уровень углерода-14 в океанах, который точно не отражает количество в атмосфере. Пещерные образования как сталактиты и сталагмиты, которые получают их углерод-14 из грунтовых вод, бегите в одной и той же проблемы.

Деревья дают более точные показания, так как они получают углерод-14 непосредственно из атмосферы, и они лежали новые видимые кольца каждый год. Но данные дерева кольца только назад 13 000 лет, и, таким образом, не могут быть использованы для калибровки старых дат. «Надежда всегда было то, что мы нашли бы записи, которые мы могли бы использовать в течение всего периода радиоуглеродного,» сказал Бронка Рэмзи.

Озеро Суйгэцу в Японии дало ответ. Из-за ежегодные изменения в окружающей растительности озера, различные виды органического материала поселились на его дне лета и зиме. Эти изменения видны в осадке в виде чередующихся темных и светлых полос, известных как «varves». «Нередко бывают озера с варвами на короткие периоды, но необычно иметь озеро, которое простирается до последнего ледникового периода», – сказал Бронк Рамси. ,

Отложения полны растительных остатков, которые, подобно кольцам деревьев, забирали углерод-14 непосредственно из атмосферы, и их можно точно сопоставить с конкретным годом, используя вариации в качестве минерального календаря. «Этот набор данных является единственной непрерывной атмосферной записью за пределами колец деревьев», – сказала Паула Реймер , археолог из Королевского университета в Белфасте, Северная Ирландия, которая не участвовала в исследовании. Он распространяется практически на весь промежуток времени, для которого используется углеродное датирование – примерно 60 000 лет или около того, когда содержание углерода-14 в образце распалось до ненадежных уровней.

Хироюки Китагава из Университета Нагоя и Йоханнес ван дер Плихт из Университета Гронингена обнаружили ежегодные сорта в 1990-х годах. Они извлекли ядро ​​(колонку отложений), провели некоторое радиоуглеродное тестирование и опубликовали свой анализ в Science в 1998 году. Но в их единственном ядре отсутствовали сегменты, и, поскольку они подсчитывали вариации визуально, у них была временная шкала, которая не совпадают с другими записями.

Такеши Накагава из Университета Ньюкасла решил вернуться к озеру в 2006 году. Его команда взяла три ядра, которые перекрываются в нескольких местах, и использовала два разных подхода для подсчета варв: они смотрели на них под микроскопом и также отслеживали химические изменения вдоль них, используя рентгеновские лучи. Наконец, они сравнили свои данные с предыдущими записями, в то числе годичных колец и образцов пещеры, чтобы учесть любые неопределенности из-за неоднозначные слои.

«Авторы проделали отличную работу по восстановлению хронологии ядер озера Сугиетсу», – сказал А.Дж. Тимоти Джулл из Лаборатории масс-спектрометрии ускорения Аризоны Национального научного фонда. «Мы должны проявлять определенную осторожность относительно любой озерных отложений записи, как это всегда возможно, что есть недостающие слои. Тем не менее, эта команда, похоже, проделала хорошую работу по минимизации этих возможных последствий ».

Бронк Рэмси сказал, что новые данные могут показать, что оценки текущей даты для многих древних предметов – любых, которые были датированы с помощью расчетов углерода-14 – устарели на несколько сотен лет. Такие ошибки не огромны, но они имеют значение при попытке понять, например, как доисторические люди реагируют на изменение климата. «Там не будет полностью радикальные изменения,» сказал он, «но я думаю, что все с этого времени будет рассматриваться снова.»

Данные Суйгецу также можно было бы сравнить с другими записями, чтобы сравнить, как атмосферные изменения в углерод-14 матч до океанических уровней. «Наличие обоих позволяет взглянуть на то, как атмосфера и океан реагируют друг на друга, что имеет важное значение для понимания того, как океан функционировал в последний ледниковый период», – сказал Бронк Рамси.

Теперь данные будут добавлены в IntCal09 – международно признанную калибровочную кривую, которая объединяет несколько наборов данных по углеродам, включая морские отложения, пещерные образования и годичные кольца. Реймер говорит, что обновление будет завершено к началу 2013 года.

C. Бронк Рамси и др., «Полная запись радиоуглерода на Земле для 11,2 до 52,8 тыс. Лет назад», Science , 338: 370-74, 2012.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *