Datarea cu radiocarbon

Foto 1. Andra realizând măsurătorile osteometrice.

Foto 2. Ionuț tăind probele ce urmează a fi trimise la datarea cu radiocarbon.

Datarea cu radiocarbon este metoda principală de determinare a perioadei în care au trăit speciile de mamifere din Pleistocenul Superior și Holocen, care fac obiectul studiului INTEGRATE. Limita maximă de vârstă până la care poate opera această metodă este circa 50.000 de ani. Pentru a interpreta mai bine rezultatele obținute, privitor la paleoecologia ursului de peșteră și a faunei asociate, este indicat să cunoaștem, cât mai exact posibil, perioada în care aceste animale au trăit.

Mai mult, cunoscând vârsta absolută a specimenelor studiate, putem contextualiza/integra datele noastre (izotopi stabili, micro-uzură dentară, osteometrie etc) cu datele de climă și vegetație obținute de alți specialiști, pentru aceeași perioadă. Astfel, vom putea înțelege mai bine paleoecologia speciilor și motivele pentru care unele au dispărut iar altele au supraviețuit ultimei epoci glaciare.

Un număr de șapte probe de os și dinte (N = 7) aparținând speciei U. spelaeus au fost trimise la datarea cu radiocarbon la ORAU (Oxford Radiocarbon Accelerator Unit), în vederea confirmării/infirmării unor rezultate obținute anterior la PRL (Poznan Radiocarbon Laboratory). În momentul de față, acestea reprezintă cele mai tinere specimene de urs de peșteră din Europa și dacă vor fi confirmate de ORAU, vom avea date suficiente care vor modifica concepția anterioară privitor la extincția speciei. Aproximativ 1-2 g de material (din fiecare probă) a fost tăiate și trimise spre datare. Pentru anul viitor sunt prevăzute alte probe care urmează a fi datate. De această dată, la PRL, unul dintre vechii noștri colaboratori, din Polonia.

În continuare vom expune câteva elemente tehnice despre metodologia utilizată de ORAU, pentru datarea cu radiocarbon. Măsurătorile cu radiocarbon sunt dificil de făcut cu precizie și acuratețe bună, deoarece carbonul este un element abundent în mediu și este întotdeauna posibilă contaminarea cu materiale de o vârstă diferită (în general, mai tânără).

Din aceste motive, metodele folosite într-un laborator de radiocarbon trebuie să fie riguroase, bine testate și reproductibile.

Unitatea (ORAU) are patru spectrometre de masă cu izotopi stabili. Două instrumente Europa Scientific sunt utilizate împreună cu sistemele automate de colectare a gazelor pentru probele de radiocarbon. Alte două (Finingan și Europa Scientific) sunt folosite pentru analiza izotopilor stabili. Toate sunt, de obicei, operate în regim de flux continuu (unde proba este transportată într-un curent de gaz He inert). Ele sunt configurate pentru a măsura compozițiile de carbon și azot și rapoartele izotopilor stabili. Preciziile sunt de obicei cuprinse între 0,1 și 0,2 per mil pentru δ13C și 0,3 per mil pentru δ15N.

Odată ce proba a fost procesată fie în dioxid de carbon, fie în carbon elementar (sub formă de grafit) proporția de atomi de radiocarbon din probă este determinată de AMS (Accelerator Mass Spectrometer).

Sistemul AMS de la Oxford a fost construit special pentru datarea cu radiocarbon de către High Voltage Engineering Europa BV. Instrumentul este proiectat pentru a oferi măsurători de foarte mare precizie pe o bază de rutină. La ORAU, măsurătorile se fac întotdeauna împreună cu șase standarde de compoziție cunoscută și două mostre de vârstă cunoscută.

Măsurătorile pe standarde și pe materialul de vârstă cunoscută permit o verificare constantă a acurateței datelor. Concentrația de radiocarbon poate fi apoi utilizată pentru a calcula vârsta radiocarbonului din proba (Sursa: https://c14.arch.ox.ac.uk/methods.html).