Mo, 19. November 2018

Altersbestimmung

19.10.2012 14:41

C-14-Methode mit Proben aus See in Japan verbessert

Klimaforscher und Archäologen können künftig das Alter organischer Objekte wie Holz oder Knochen viel genauer bestimmen. Ein internationales Forscherteam hat die in der Wissenschaft unverzichtbare Radiokarbonmethode zur Altersbestimmung verbessert. Dies gelang den Experten durch die Analyse jahrtausendealter Sedimente (Bild links) im japanischen Suigetsu See (Bild rechts).

Die neuen Daten würden vor allem bei der Untersuchung von Objekten helfen, die älter als 12.500 Jahre sind, berichtet das Team um Christopher Bronk Ramsey von der britischen Oxford-Universität im US-Journal "Science". Für diesen Zeitraum gebe es nur ungenaue Daten. An der Untersuchung waren auch Forscher vom Geoforschungszentrum in Potsdam und der Freien Universität Berlin beteiligt.

Archäologen könnten mithilfe der Daten zum Beispiel den Zeitpunkt genauer festlegen, an dem die Neandertaler ausgestorben sind, oder besser verfolgen, wann sich die modernen Menschen in Europa ausgebreitet haben. Klimaforscher könnten besser nachvollziehen, wie sich Gletscher während der letzten Eiszeit verändert haben.

Schichten im See wie Jahresringe der Bäume
Das Team um Ramsey untersuchte Bohrkerne aus dem Suigetsu-See in Japan. Am Grund dieses Sees lagert sich Jahr für Jahr organisches Material ab, sodass sich regelmäßige Schichten bilden - ähnlich wie Jahresringe von Bäumen. Da der See sehr ruhig und zudem sauerstoffarm am Boden ist, blieben diese Schichten für Tausende von Jahren ungestört und können einem bestimmten Jahr zugeordnet werden.

Die Forscher bestimmten nun den Radiokarbongehalt - auch C-14 genannt - in den Schichten. So erhielten sie einen C-14-Wert für ein bestimmtes Jahr. Die Daten reichen etwa 53.000 Jahre zurück und somit über 40.000 Jahre weiter als vergleichbare Werte bisher.

C-14-Gehalt zur Altersbestimmung
C-14 ist eine Variante des Elements Kohlenstoff. Das sogenannte Isotop wird fortwährend in der Atmosphäre gebildet. Menschen, Pflanzen und Tiere nehmen, so lange sie leben, C-14 und weitere Kohlenstoffisotope auf. Die Isotope C-12 und C-13 bleiben stabil. C-14 zerfällt jedoch in einer genau festgelegten Rate. Bestimmt man in einer Probe das Verhältnis des stabilen C-12- zu dem noch vorhandenen C-14-Gehalt, kann man somit ihr Alter errechnen.

Da die Menge von C-14 in der Atmosphäre - und damit die Ausgangsmenge vor dem Zerfall - nicht immer und überall auf der Erde gleich war, müssen Wissenschaftler ihre C-14-Werte kalibrieren. Dazu brauchen sie organisches Material, dessen Alter genau bekannt ist.

See liefert genauere Vergleichsdaten
Dies können zum Beispiel Bäume sein. Das Baumringarchiv reicht allerdings nur etwa 12.500 Jahre zurück. Für frühere Zeiten beziehen sich die vorhandenen Kalibrationskurven vor allem auf C-14-Messungen aus marinen Quellen, etwa Korallen oder Sedimente. Weil der C-14-Gehalt in den Ozeanen nicht direkt dem in der Atmosphäre entspricht, sind diese Messungen allerdings mit vielen Unsicherheiten behaftet. Mit den Pflanzenablagerungen aus dem See liegen nun auch genauere Daten aus terrestrischem Material vor.

Völlig neu berechnen müsse man bisherige Altersangaben nun aber nicht. "In den allermeisten Fällen sind die Radiokarbongehalte, die aus marinen Sedimenten oder anderen Quellen abgeleitet worden sind, nicht sehr falsch", sagte Ramsey. Korrekturen vorhandener Daten würden sich im Rahmen von einigen Hundert Jahren bewegen.

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