Až do roku 1949, kdy archeologové vykopali prehistorické kosti, kamenné body, zbytky uhlí nebo jiné artefakty z rané lidské historie, neměli možnost přesně vědět, jak staré jsou tyto objekty. Chemik Willard Libby to změnil tím, že vymyslel důmyslnou metodu datování starověkých objektů založených na typech atomů uhlíku v nich obsažených.
Libby a jeho kolegové založili svou myšlenku na skutečnosti, že živé věci začleňují do své struktury nepatrné množství určitého izotopu uhlíku (C-14) z atmosféry; když umřou, přestanou přidávat nový C-14 a množství ponechané uvnitř pomalu se rozkládá na jiný prvek, dusík-14. Tím, že zjistí, že poločas C-14 (doba, po kterou se polovina daného množství C-14 rozpadne na N-14), je 5 730 let, mohli chemicky analyzovat poměr C-14. na N-14 uvnitř kusu dřeva nebo kosti a určete, jak dlouho byla mrtvá.
Tato technika způsobila revoluci v archeologii, antropologii a dalších oborech, což nám umožnilo určit absolutní věk objektů až kolem 60 000 let. Po celou dobu je však přesnost této techniky omezena skutečností, že množství C-14 v atmosféře se v průběhu času měnilo - a nikdy nebylo zaznamenáno velké množství kolísání v průběhu let.
S ohledem na to byl tým vědců z University of Oxford a jinde obzvlášť nadšený, když vykopali zkamenělé listy a jádra sedimentárních vrstev pod japonským jezerem Suigetsu. Tyto vzorky nemusí vypadat moc, ale díky jedinečnému vrstvení a nedotčenému stavu sedimentu představuje nález bezprecedentní komplexní záznam atmosférického C-14 od zhruba 11 200 do 52 800 let. Vzorky sedimentu z tohoto jednoho místa na zemském povrchu, jinými slovy, značně zpřesní naši schopnost datovat staré artefakty, které se nacházejí kdekoli na planetě.
"Nové výsledky nabízejí důležité upřesnění atmosférického radiokarbonového záznamu a umístí časový rámec radiokarbonu na pevnější nadaci, " uvedl Jesse Smith, redaktor Science, kde výsledky byly dnes zveřejněny v novinách.
Mikroskopický obraz sedimentárních vrstev jezera Suigetsu. (Obrázek přes Gordon Schlolaut) Specifický soubor procesů a podmínek, které se vyskytují v jezeře, pomáhá vysvětlit, proč jsou jádra sedimentů a vzorky listů tak cenné. Každou zimu umírají a pokrývají dno jezera malé světlé řasy zvané diatomy; každé léto je zase pokryta tmavší vrstvou sedimentu. Protože je jezero extrémně nehybné, má nízký obsah kyslíku a nebylo narušeno ledovci nebo geologickou aktivitou kdykoli během posledních 52 800 let, tvoří tyto mikroskopické vrstvy úplný roční záznam uchovaný v jádrech sedimentu.
Navíc, protože listy a jiné organické materiály byly zachyceny mezi vrstvami, byli vědci schopni použít množství C-14 v každém listu k vytvoření úplného obrazu atmosférického C-14 v průběhu času. Dříve atmosférické záznamy C-14 pocházely z mořských vzorků (které se liší od vzorků na pevnině) nebo ze stromových prstenců (které se datovaly jen před více než 12 000 lety), takže tato jádra výrazně zlepší přesnost radiokarbonových datování starších objektů. Vědci „ukotvili“ nový záznam C-14 k předchozím datům tím, že porovnali úrovně nalezené v novějších vrstvách jader s těmi, které již byly známy ze stromových prstenců.
"Ačkoli tento záznam nebude mít za následek významné revize dat, například v archeologii, dojde ke změnám v detailech, které jsou řádově stovky let, " řekl archeolog University of Oxford Bronk Ramsey, hlavní autor článku. „Takové změny mohou být velmi významné, když se pokoušíte podívat se na reakce lidí na klima, často datované jinými metodami, například prostřednictvím ledových jader Grónska. Přesnější kalibrovaný časový plán nám umožní odpovědět na otázky v archeologii, na které jsme dříve neměli řešení. “
Vědci se domnívali, že podmínky v jezeře Suigetsu by mohly přinést tak zásadní rekord C-14 již v roce 1993, ale doposud se setkali s technickými obtížemi při získávání a analýze neporušených jader. "Jedná se o realizaci dvacetiletého japonského snu, " uvedl spoluautor Takeshi Nakagawa z University of Newcastle upon Tyne v Anglii. Ačkoli úspěšné získání vzorků trvá nějakou dobu, nyní vědcům pomohou zjistit věky mnohem starších vzorků a artefaktů.
