Kuni 1949. aastani, kui arheoloogid kaevasid välja varase inimajaloo eelajaloolised luud, kivipunktid, süsi jäänused või muud esemed, ei olnud neil mingit võimalust täpselt teada, kui vanad need objektid olid. Keemik Willard Libby muutis seda, töötades välja leidliku meetodi iidsete objektide tutvustamiseks, mis põhineb neis sisalduvatel süsinikuaatomite tüüpidel.
Libby ja tema kolleegid põhjendasid oma ideed asjaoluga, et elusolendid sisaldavad atmosfääri oma struktuuri väikestes kogustes teatud süsiniku isotoopi (C-14); surma korral lakkavad nad lisama uut C-14 ja seest jäänud kogus laguneb aeglaselt erinevaks elemendiks, lämmastik-14. Arvestades, et C-14 poolestusaeg (kui palju aega kulub poolel antud C-14 kogusest N-14 lagunemiseks) on 5730 aastat, võiksid nad C-14 suhet keemiliselt analüüsida N-14-le puutüki või luutüki sees ja määrake, kui kaua see oli surnud.
See tehnika on revolutsiooniliselt muutnud arheoloogia, antropoloogia ja muud valdkonnad, võimaldades meil määrata kuni 60 000 aasta vanuste objektide absoluutse vanuse. Kuid selle tehnika täpsust on siiski piiranud asjaolu, et C-14 sisaldus atmosfääris on aja jooksul varieerunud - ja kunagi pole olnud suuri tulemusi selle kohta, kui palju see on aastatega kõikunud.
Seda silmas pidades oli Oxfordi ülikooli ja mujalt pärit teadlaste meeskond eriti elevil, kui nad kaevasid Jaapani Suigetsu järve alt kivistunud lehti ja settekihtide südamikke. Need proovid ei pruugi palju välja paista, kuid sette ainulaadse kihilisuse ja põlise seisundi tõttu on leiust atmosfääri C-14 enneolematu ulatuslik rekord umbes 11200 kuni 52 800 aastat tagasi. Teiste sõnadega, sellest ühest kohast maapinnal asuvad setteproovid muudavad meie võime dateerida mujal maailmas leiduvaid iidseid esemeid oluliselt täpsemini.
"Uued tulemused pakuvad olulist täpsustust atmosfääri raadiosüsiniku rekordi kohta ja asetavad raadiosüsiniku ajakava kindlamale alusele, " ütles ajakirja Science toimetaja Jesse Smith, kelle leiud täna avaldati ajalehes.
Mikroskoopiline pilt Suigetsu järve settekihtidest. (Pilt Gordon Schlolauti kaudu) Järves esinevate konkreetsete protsesside ja tingimuste kogum aitab selgitada, miks setete tuumad ja leheproovid on nii väärtuslikud. Igal talvel surevad järvepõhja väikesed heledavärvilised vetikad, mida nimetatakse ränivetikuteks; igal suvel katab neid omakorda tumedam settekiht. Kuna järv on äärmiselt vaikne, vähese hapnikusisaldusega ja seda pole liustikud ega geoloogiline aktiivsus mingil ajal viimase 52 800 aasta jooksul häirinud, hõlmavad need mikroskoopilised kihid settetuumades säilitatavat täielikku aastast registrit.
Kuna lehed ja muud orgaanilised materjalid on kihtide vahele lõksus olnud, suutsid teadlased kasutada C-14 kogust igas lehes atmosfääri C-14 tervikpildi kujundamiseks aja jooksul. Kui varem olid atmosfääri C-14 rekordid pärit mereproovidest (mis erinevad maismaa omanditest) või puurõngastest (mis dateeriti alles veidi rohkem kui 12 000 aastat tagasi), siis parandavad need tuumad oluliselt vanemate objektide radiosüsiniku täpsust. Teadlased "kinnistasid" uue C-14 kirje varasemate andmetega, sobitades tuumade uuemates kihtides leiduvad tasemed puurõngastest juba teadaolevatega.
"Kuigi see rekord ei too kaasa kuupäevade olulist muutmist, näiteks arheoloogias, toimub detailides muudatusi, mis on suurusjärgus sadu aastaid, " ütles Oxfordi ülikooli arheoloog Bronk Ramsey, paberi juhtiv autor. „Sellised muutused võivad olla väga märkimisväärsed, kui proovite vaadata inimeste reageeringut kliimale, sageli dateeritakse neid muude meetoditega, näiteks Gröönimaa jäätuumade kaudu. Täpsem kalibreeritud ajakava võimaldab meil vastata arheoloogia küsimustele, millele meil pole varem olnud lahendust. ”
Teadlased kahtlustasid, et Suigetsu järve tingimused võivad anda sellise üliolulise C-14 rekordi juba 1993. aastal, kuid puutumata tuumade kaevandamisel ja analüüsimisel on neil seni olnud tehnilisi raskusi. "See on 20-aastase Jaapani unistuse teostus, " ütles kaasautor Takeshi Nakagawa Newcastle'i ülikoolist Tyne'is Inglismaal. Ehkki proovide edukaks taastamiseks on vaja mõnda aega, aitavad need nüüd teadlastel välja selgitada palju vanemate proovide ja esemete vanuse.
