Цивилизация
19 октября журнал Science опубликовал статью международной группы исследователей, которые заявляют, что, изучив донные отложения японского озера Суйгецу, они смогли значительно улучшить точность радиоуглеродного датирования.
Среди японских озер Суйгецу не выделяется ни размерами, ни глубиной, ни особенной живописностью. Лишь в 1993 году выяснилась главная особенность этого озера — его слоистое постоянство. Каждый год его дно покрывается тонким слоем из светлых диатомовых водорослей, на который затем накладывается более темный слой донных отложений. Дно озера отличается спокойствием и отсутствием кислорода, поэтому такие слои остаются непотревоженными, накапливаясь в течение многих десятков тысячелетий и сохраняя память о каждом годе подобно тому, как она сохраняется в годовых кольцах деревьев.
Возраст органических останков определяется методом радиоуглеродного датирования, при котором вычисляется относительное содержание в углероде С-12 радиоуглерода, радиоактивного изотопа С-14. Скорость распада этого изотопа хорошо известна, и в принципе это позволяет с большой точностью определять возраст предмета.
Однако не все так просто. Существуют несколько факторов, сильно усложняющих расчеты и снижающих точность результатов. Один из них заключается в том, что каждый год содержание радиоуглерода в природе и, соответственно, в биологических тканях может сильно меняться. Это препятствие преодолевается с помощью специального калибровочного стандарта – базы данных, говорящих о флуктуациях радиоуглерода в тот или иной период времени. Основной источник информации — годичные кольца на спилах долгоживущих деревьев типа секвойи, дуба или сосны, донные морские отложения и т. п. И эта информация, в свою очередь, тоже не всегда надежна, поскольку на уровни радиоуглерода влияют морские и подземные воды, причем влияние это довольно сложно и не всегда понятно ученым. Более или менее точные данные приходят от древесных колец, но с их помощью удается проникнуть пока только на 12 593 года.
По словам Такеши Накагавы, одного из главных авторов статьи в Science, исследование донных отложений озера Суйгецу стало, ни больше ни меньше, исполнением двадцатилетней японской мечты.
Тогда, 20 лет назад, исследователи впервые обнаружили, что дно этого озера представляет собой прекрасно сохранившийся архив погодовых радиоуглеродных флуктуаций за несколько десятков тысячелетий, но в тот раз полученные ими данные были очень отрывочны. В следующий раз, преодолев множество препятствий технического характера, они смогли приступить к бурению дна озера только в 2006 году. Им удалось получить керны с глубин, доходящих до 73 метров и проникающих в прошлое на 150 тысяч лет.
Однако ниже 43 метров слоистость в кернах исчезала, так что они могли говорить о радиоуглеродной «погоде» только в период, покрывающий 52 800 лет.
Изучив все слои, измерив изотопный состав найденных там фрагментов растений, иногда целых листьев, и сравнив полученные данные с уже имеющимися, исследователи выяснили, что «озерная» информация о первых 12 тысячах лет в основном находится в хорошем соответствии с информацией от древесных колец. Далее следовал плохо изученный период от 12 до 40 тысяч лет, и здесь уже дно озера Суйгецу заставило ученых вносить поправки, сдвигая данные на 300–400 лет. На этом основании учеными разработан новый калибровочный стандарт, который, как они заявляют, заменит существующий под названием IntCal09 уже в конце этого года.