Como o método de datação por radiocarbono funciona e é confiável?

A datação por radiocarbono é uma das mais conhecidas técnicas de namoro arqueológico disponível para cientistas, e muitas pessoas no público em geral já ouviram falar. Mas existem muitos conceitos errados sobre como o radiocarbono funciona e quão confiável é uma técnica.

A datação por radiocarbono foi inventada nos anos 50 pelo químico americano Willard F. Libby e alguns de seus alunos da Universidade de Chicago: em 1960, ganhou o Prêmio Nobel de Química pela invenção. Foi o primeiro método científico absoluto já inventado: ou seja, a técnica foi a primeira a permitir que um pesquisador determinasse há quanto tempo um objeto orgânico morreu, se ele está em uso. contexto ou não. Sem um carimbo de data em um objeto, ainda é a melhor e mais precisa das técnicas de namoro criadas.

Todos os seres vivos trocam o gás Carbono 14 (C14) com a atmosfera ao seu redor - animais e plantas trocam carbono 14 com a atmosfera, peixes e corais trocam carbono com C14 dissolvido na água. Ao longo da vida de um animal ou planta, a quantidade de C14 é perfeitamente equilibrada com a de seus arredores. Quando um organismo morre, esse equilíbrio é quebrado. O C14 em um organismo morto decai lentamente a um ritmo conhecido: sua "meia-vida".

A meia-vida de um isótopo como C14 é o tempo que leva para metade dela decair: em C14, a cada 5.730 anos, metade dela se foi. Portanto, se você medir a quantidade de C14 em um organismo morto, poderá descobrir há quanto tempo parou de trocar carbono com sua atmosfera. Dadas circunstâncias relativamente primitivas, um laboratório de radiocarbono pode medir com precisão a quantidade de radiocarbono em um organismo morto há 50.000 anos; depois disso, não há C14 suficiente para medir.

Há um problema, no entanto. O carbono na atmosfera flutua com a força de campo magnético da terra e atividade solar. Você precisa saber como era o nível de carbono atmosférico (o 'reservatório' de radiocarbono) na época da morte de um organismo, para poder calcular quanto tempo se passou desde que o organismo morreu. O que você precisa é de uma régua, um mapa confiável para o reservatório: em outras palavras, um conjunto orgânico de objetos que você pode marcar com segurança uma data, medir seu conteúdo em C14 e, assim, estabelecer o reservatório da linha de base em um determinado ano.

Felizmente, temos um objeto orgânico que rastreia o carbono na atmosfera anualmente: anéis de árvores. As árvores mantêm o equilíbrio do carbono 14 em seus anéis de crescimento - e as árvores produzem um anel a cada ano que estão vivos. Embora não tenhamos árvores com 50.000 anos, temos conjuntos de anéis de árvores sobrepostos de 12.594 anos. Portanto, em outras palavras, temos uma maneira bastante sólida de calibrar as datas de radiocarbono bruto nos últimos 12.594 anos do passado de nosso planeta.

Porém, antes disso, apenas dados fragmentados estão disponíveis, tornando muito difícil datar definitivamente algo com mais de 13.000 anos. Estimativas confiáveis ​​são possíveis, mas com grandes fatores +/-.

Como você pode imaginar, os cientistas tentam descobrir outros objetos orgânicos que podem ser datados de forma segura desde a descoberta de Libby. Outros conjuntos de dados orgânicos examinados incluem varves (camadas de rochas sedimentares que são estabelecidas anualmente e contêm materiais orgânicos, corais do oceano profundo, espeleotemas (depósitos de cavernas) e tephras vulcânicas; mas há problemas com cada um desses métodos. Depósitos e varvas em cavernas têm o potencial de incluir carbono antigo no solo, e ainda existem problemas não resolvidos com quantidades flutuantes de C14 em corais do oceano.

A partir dos anos 90, uma coalizão de pesquisadores liderada por Paula J. Reimer do Centro CHRONO de Clima, Meio Ambiente e Cronologia, na Queen's University Belfast, começou a construir um extenso conjunto de dados e ferramenta de calibração que eles chamaram de CALIB. Desde então, o CALIB, agora renomeado para IntCal, foi aprimorado várias vezes. O IntCal combina e reforça dados de anéis de árvores, núcleos de gelo, tefra, corais e espeleotemas para crie um conjunto de calibração significativamente aprimorado para datas c14 entre 12.000 e 50.000 anos atrás. As últimas curvas foram ratificadas no 21ª Conferência Internacional de Radiocarbono em julho de 2012.

Nos últimos anos, uma nova fonte potencial para refinar ainda mais as curvas de radiocarbono é o Lago Suigetsu, no Japão. Os sedimentos formados anualmente pelo lago Suigetsu contêm informações detalhadas sobre mudanças ambientais nos últimos 50.000 anos, que o especialista em radiocarbono PJ Reimer acredita que será tão bom quanto, e talvez melhor, do que os núcleos das amostras a Folha de gelo da Gronelândia.

Pesquisadores Bronk-Ramsay et al. relatório 808 datas AMS com base em varvas de sedimentos medidas por três diferentes laboratórios de radiocarbono. As datas e as correspondentes mudanças ambientais prometem fazer correlações diretas entre outros registros climáticos importantes, permitindo que pesquisadores como Reimer calibrem finamente as datas de radiocarbono entre 12.500 e o limite prático da datação c14 de 52,800.

Reimer e colegas salientam que o IntCal13 é apenas o mais recente em conjuntos de calibração, e são esperados refinamentos adicionais. Por exemplo, na calibração do IntCal09, eles descobriram evidências de que durante o Younger Dryas (12.550-12.900 cal BP), havia um desligamento ou pelo menos uma redução acentuada da formação de águas profundas do Atlântico Norte, que certamente foi um reflexo das mudanças climáticas; eles tiveram que jogar dados para esse período do Atlântico Norte e usar um conjunto de dados diferente. Isso deve produzir resultados interessantes daqui para frente.

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