https://bodybydarwin.com
Slider Image

Denne mudder kunne revolutionere, hvordan forskere studerer fortiden

2021

Nye radiocarbonmålinger fra den siltige bund af en japansk sø kunne være et af de mest nyttige værktøjer for naturhistorikere i årtier. Med denne nye rekord kunne arkæologer sænke den nøjagtige tidspunkt for neandertalernes bortgang. Eller antropologer kunne bestemme nøjagtigt, hvornår mennesker spredte sig til Europa. Eller klimaforskere kunne bedre forstå den sidste istid, og hvilke klimatologiske forhold førte til gletsjernes tilbagetog.

Kerneprøver fra stort set uforstyrret Suigetsu-sø, som forskere har forsøgt at skaffe og undersøge i næsten 20 år, finjusterer et af vores bedste værktøjer til forståelse af de sidste 50.000 år på Jorden, med andre ord. ”Det er ingen overdrivelse at sige, at uden den evne ville felt som antropologi, arkæologi og paleoklimatologi ikke eksistere, som vi kender dem, sagde Jesse Smith, seniorredaktør i tidsskriftet Science, der udgiver papiret i dag.

For at forstå hvorfor hjælper det med at forstå, hvordan radiocarbon-datering fungerer.

Carbon-datering bruger det forudsigelige, uforanderlige henfald af en radioaktiv isotop af kulstof kendt som carbon-14. Det dannes i atmosfæren i nærvær af kosmiske stråler, der nedbryder nitrogen til denne ustabile form for kulstof. Men hvad angår livet, er det bare mere kulstof, hvilket betyder, at det er fast i planter. Dyr, der spiser disse planter, har også C-14 i deres kroppe.

C-14's halveringstid er 5.730 år, give eller tage omkring 40 år. Ved hjælp af denne kendte forfaldshastighed kan forskere beregne, hvor gammel en relikvie er ved at bestemme, hvor meget C-14 den stadig indeholder, i forhold til dens stabile fætter C-12. Dette kan bruges til at bestemme alderen på organisk materiale på arkæologiske steder, f.eks. Menneskelige rester, artefakter af træ osv. Denne teknik blev opfundet i 1949, foreslået af Enrico Fermi, og er blevet brugt siden.

Problemet er, at kosmiske stråler og atmosfæren i sig selv er variable, uforudsigelige ting. Dette betyder, at mængden af ​​C-14 i atmosfæren ændrer sig, så den mængde, der inkorporeres i planter og dyr, ændrer sig også. Kalibrering af denne kulstofoptegnelse kræver, at radiocarbon-data matches med genstande i en kendt alderslignende træring, f.eks.

”Man må vide, hvordan C-14-indholdet i atmosfæren ændrede sig i fortiden for at vide, hvor man skal starte stopuret for en hvilken som helst prøve, som Smith fortalte journalister. Denne nye sø-kernekerner gør netop det.

Indtil nu kom den ældste kalibreringsprøve fra 12.593 år gamle træringe. Sedimentprøven går 52.800 år tilbage.

Når du først har haft noget ældre end for 12.000 år siden, er det meget sværere at præcisere en alder præcist, forklarede Christopher Bronk Ramsey, hovedforfatter af papiret og professor ved University of Oxford. Dette skyldes stort set store klimaændringer efter udgangen af ​​den sidste istid. Forskere har nogle prøver fra marine poster og huleaflejringer, der kan krydskontrolleres med uranmålinger, men disse giver ikke atmosfæriske C-14 niveauer.

Den nye artikel, der involverer hold fra flere lande, undersøger kerneprøver, der indeholder årlige lag af alger. Disse kiselalter dækker søen med slynge hvert år og følges af et sedimentlag. Det er så klart, at du kan se det med dit blotte øje, som det ses nedenfor.

Lake Suigetsu Sediment

Dette billede viser varierede sedimenter fra Suigetsu-søen i synligt lys og under polariseret lys.

Søen er meget stille og dens bund er anoxisk, så den er meget stabil, siger forskerne. Det blev aldrig dækket af gletsjere, så selv under den sidste istid faldt blade fra træer omkring søen. Fossile rester af disse blade hjalp holdet med at forfine sine kulstofdatoer.

Takeshi Nakagawa, professor ved University of Newcastle, var først involveret i sedimentudtagning ved denne sø i 1993, fortalte han journalister på en nyhedskonference. Den første videnskabelige artikel fra den kerneprøve, der blev offentliggjort i 1998. Men kernen fra 1993 var ikke en kontinuerlig prøve med huller mellem forskellige lag - så ligesom andre kalibreringsteknikker var det uklart, hvordan årene matchede, hvilket gjorde det til en ufuldstændig optage. Efter at have indhentet finansiering fra Det Forenede Kongeriges naturlige miljøforskningsråd, tog Nakagawa en anden kerne i 2006. Det er fuldstændigt kontinuerligt med overlappende lag, dateret til 52.800 år siden.

I nogle tilfælde var lagene meget tynde og umulige at skelne med det blotte øje, så Nakagawa søgte hjælp fra forskere i Tyskland og England. Forskerhold studerede prøverne med en partikelaccelerator, der var baseret i Oxford og med en håndlavet kernescanner lavet af svenske fysikere. Ved hjælp af røntgenfluorescens identificerede teamet den spektrale signatur af kemikalier i kernen, og hvordan deres makeup blev ændret, forklarede Henry Lamb, professor ved University of Wales i Aberystwyth, UK. Holdet var i stand til at identificere sæsonbestemte lag deponeret af snesmeltning, vulkansk aske med mere. Det tog flere måneder at scanne mere end 40 meter kerne, sagde Lamb.

”Jeg fortæller altid mine studerende, at kronologi er afgørende i studier af klimaændringer, arkæologi og menneskelig evolution. Nu kan jeg fortælle dem, at Suigetsu leverer en kronologi, som vi kan stole på, at Lamm sagde.

Rekorden vil ikke opgradere arkæologien - der vil ikke være revisioner i tusinder af skalaer i de målte aldre af objekter. Men en svingning på flere hundrede år, som er betydelig, er bestemt mulig. Disse ændringer kan være vigtige, når man studerer menneskelige reaktioner på klima, for eksempel, sagde Bronk Ramsey. "En mere nøjagtig kalibreret tidsskala vil give os mulighed for at besvare spørgsmål inden for arkæologi, som vi tidligere ikke har haft den beslutning at tage op til."

24.700 år gammelt blad

Dens dato blev verificeret ved hjælp af radiocarbon.

At opbygge god mobilnavigation er super hårdt.  Så hvorfor prøver Uber det?

At opbygge god mobilnavigation er super hårdt. Så hvorfor prøver Uber det?

Wifi-puder og smarte hårbørster gør CES til en botnet-drøm

Wifi-puder og smarte hårbørster gør CES til en botnet-drøm

Slanke, kødfulde læber, der drypper af snørr, hjælper disse fisk med at spise stikkende koraller

Slanke, kødfulde læber, der drypper af snørr, hjælper disse fisk med at spise stikkende koraller