Koolstofdatering: Contaminatie

De Tollundman: voorbeeld van een veenlijk
12 november 2020

Het moge inmiddels duidelijk zijn dat een koolstofdatering niet eenvoudigweg een meting is, gevolgd door een handvol rekenkundige correcties, maar ook inzicht vergt in allerlei omstandigheden. Dit geldt ook voor het bepalen van aanrijking of verarming nadat het organisme is overleden. In theorie kan er dan alleen nog koolstof-14 verdwijnen door radioactief verval, maar in de praktijk kan een voorwerp nog vervuild raken met koolstof-14 van buitenaf en dat heeft natuurlijk effect op het resultaat.

Berucht zijn koolstofbronnen die zo oud zijn dat ze geen koolstof-14 meer bevatten. Ik noemde hierboven al de effecten van fossiel kalksteen, maar ook geteerd scheepshout en met parafine geconserveerde museumvoorwerpen zijn niet zomaar te dateren. Teer en parafine zijn immers gemaakt van aardolie: miljoenen jaren oud organisch materiaal dat geen koolstof-14 meer bevat, waardoor de ouderdom van een monster te hoog wordt ingeschat.

Of neem een opgraving waarin een humuslaag ligt met daarin een organisch voorwerp dat we zouden willen dateren. Daarin kan vocht zijn opgenomen uit een hogere laag, bijvoorbeeld doorsijpelend regenwater. Een constante aanvoer van verse humuszuren kan ervoor zorgen dat ons voorwerp wordt gemarineerd in een badje met jonge koolstof.

Ook bodembacteriën en schimmels laten organisch materiaal achter. Denk aan uitscheidingproducten in de poriën van begraven bot, of de dode organismen in de vaten van oud hout of houtskool. De haarwortels van nog levende planten en bomen dringen niet alleen in de bodem, maar ook in alle kieren, gaten en poriën van materiaal dat in die bodem aanwezig is. Allemaal bronnen van jong koolstof, dat een te dateren koolstof-14-monster kan vervuilen.

Als vuistregel levert oud (koolstof-14-loos) koolstof een hogere ouderdom op van tachtig jaar per 1% aanrijking. Vervuiling met jong koolstof levert een verschil op dat afhankelijk is van de ouderdom van het voorwerp: hoe ouder, hoe groter de afwijking. De perfecte – dat wil zeggen: niet op te sporen – vervuiling bestaat in theorie niet. Daarvoor zouden er op moleculair niveau koolstofatomen tussen het voorwerp en de omgeving moeten worden uitgewisseld, zodat de chemie niet verandert maar de samenstellende atomen wél. Maar vervuiling kan zich wel op zo’n microscopisch klein niveau afspelen, dat het praktisch lastig wordt alleen het oorspronkelijke materiaal te dateren en dan zit je toch met een probleem.

Ook daar zijn oplossingen voor. Om te beginnen is het dateren een stuk verbeterd sinds de hierboven al genoemde dateringsmethode met de deeltjesversneller, de AMS-datering. Daar is zo weinig materiaal voor nodig, dat het mogelijk wordt om bijvoorbeeld afzonderlijke zaden te dateren. Zo kun je een in humuszuren gemarineerde omgeving toch adequaat dateren, want zaden zijn doorgaans goed bestand tegen zo’n proces. Van veenlijken – afkomstig uit een bij uitstek humusrijke omgeving – kunnen afzonderlijke onderdelen worden gedateerd: haar, tanden, nagels, bot, huid, kleding. Vergelijking van die dateringen onderling maakt dan een uitspraak mogelijk over hoe ernstig de invloed van humuszuren is geweest.

[Oorspronkelijk hier te vinden op de blog van Richard Kroeswordt vervolgd]

Deel dit blog:
De Zeevolken: de problemen

In de stukken die ik tot nu toe wijdde aan de Zeevolken vatte ik samen hoe De Blois en Van Read more

Een inconsistente chronologie (2)

In mijn stukje van vorige week maandag wees ik erop dat de uitbarsting van de Thera een geducht chronologisch probleem vormt. Er Read more

Hoe dateer ik een papyrus?

Stel, archeologen graven in Egypte een kleine verzameling papyri op waarop Griekse teksten blijken te staan. Een classicus die de Read more

Koolstofdatering: Pseudoscepsis

Nu we de wetenschappelijke zelfkritiek hebben gehad, komen we als vanzelf bij de pseudosceptici, waaronder er zijn die de koolstofmethode niet zien Read more