Озеро в Японии помогло ученым улучшить радиоуглеродную датировку

18 октября 2012 года

Великолепно сохранившиеся останки листьев, водорослей и другой органической материи, запасавшиеся на дне японского озера Суйгецу в течение последних 50 тысяч лет, помогли ученым улучшить точность радиоуглеродной датировки, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

Метод радиоуглеродной датировки является одним из основных методов определения возраста органических останков. Он был открыт в 1946 году американским химиком Уиллардом Либби (Willard Libby) и с тех пор неоднократно совершенствовался. Одним из ключевых компонентов этой методики являются так называемые калибровочные стандарты - серии из дат и сопоставленных с ними долей радиоактивного углерода-14.

Группа радиохимиков под руководством Кристофера Рамзея (Christopher Ramsey) из Оксфордского университета (Великобритания) смогла значительно улучшить точность текущего калибровочного стандарта - IntCal09, изучив изотопный состав органических частиц, сохранившихся в отложениях на дне озера Суйгецу в Японии.

Как объясняют ученые, калибровочные стандарты составляются следующим образом. Сначала радиохимики находят образец органической материи, относительно точный возраст которого можно установить при помощи других методов датировки. В качестве них обычно выступают годичные кольца на спилах ныне живущих или ископаемых долгоживущих деревьев, в том числе секвой, дубов и сосен, или же пыльца в многолетних слоях мерзлоты в Гренландии.

В процессе подготовки стандарта ученые вычисляют долю углерода-14 в каждом слое льда или годичном кольце дерева и сопоставляют их с другими известными значениями для этой даты или периода времени. В результате этого появляется график из усредненных значений дат и долей углерода-14, которые можно использовать для вычисления относительно точного возраста образцов органики.

Рамзей и его коллеги обнаружили более точный источник калибровочных данных в отложениях, извлеченных с дна озера Суйгецу. Еще в 1993 году геологи обнаружили, что отложения глины на дне этого озера формировались с постоянной скоростью на протяжении последних 52 тысяч лет, и поэтому могут быть использованы в качестве сверхточного палео-"хронометра".

В 2006 году авторам статьи удалось извлечь со дна Суйгецу колонну осадочных пород, которая не содержала в себе длительных хронологических "пробелов", и проанализировать ее содержимое. Оказалось, что большинство годичных слоев глины в колонне содержали в себе останки листьев растений и водорослей, массы которых хватало для радиоуглеродного анализа.

Радиохимики воспользовались "подарком" природы и составили новый калибровочный стандарт, точность которого заметно выше, чем у IntCal09, для самого плохо изученного диапазона дат - от 11 до 40 тысяч лет назад. Новый стандарт в целом напоминает IntCal09, за исключением "сдвигов" на 300-400 лет в некоторых областях стандарта.

"И хотя появление нового стандарта не приведет к глобальному пересмотру дат, к примеру, в археологии, он отклоняется от текущих норм на несколько сотен лет. Такие изменения могут быть критическими в тех случаях, когда вы пытаетесь оценить то, как человек реагировал на изменения климата, о существовании которых мы узнали при помощи других методов датировки. Поэтому наши выводы помогут найти ответы на те вопросы в археологии, на которые у нас раньше не хватало "точности" датировок", - заключает один из авторов работы Такеши Накагава (Takeshi Nakagawa) из университета Ньюкасла (Великобритания).

Как ожидают Рамзей и его коллеги, результаты их работы будут интегрированы в новый калибровочный стандарт IntCal, который должен быть одобрен и принят до конца года.