Kalibrierung von Kohlenstoff-14 Datierungsergebnissen

Kalibrierungen von Radiokohlenstoff-Altern werden verwendet, um das konventionelle Radiokohlenstoff-Alter (BP Alter korrigiert auf Isotopenfraktionierung mittels δ13C Wert) in Kalenderjahre umzuwandeln. Der kurzfristige Unterschied zwischen den beiden wird durch Schwankungen in der heliomagnetischen Modulation der kosmischen Strahlung und durch die massenhafte Verbrennung von fossilen Brennstoffen und Nukleartests verursacht. Geomagnetische Abweichungen sind wahrscheinlich die Ursache für längerfristige Unterschiede.

Kalibrierung mittels INTCAL Datenbanken

Die für die Korrekturen verwendeten Parameter wurden durch präzise Radiokohlenstoff-Datierung hunderter Proben gewonnen, die aus bekannten Altersringen von Eiche, Mammutbaum und Tanne bis etwa 12,000 BP entnommen wurden. Darüber hinaus erfolgte bis etwa 45,000 BP zurück eine Korrelation, die auf mehreren Beweislinien gründet. Diese Informationen werden zu international anerkannten Datenbanken zusammengestellt, die gelegentlich aktualisiert werden. Die aktuellen Datenbanken sind INTCAL13 (nördliche Hemisphäre), SHCAL13 (südliche Hemisphäre) und MARINE13 (Meeresumwelt).

High-Probability Density Range Methode

Es ist in den letzten Jahren üblich geworden, dass Forscher eine mathematische Methode verwenden, die das konventionelle Radiokohlenstoffalter kalibriert und dann die “Wahrscheinlichkeit” eines Kalibrierbereichs über einen anderen Bereich innerhalb der 95.4- und 68.2-Wahrscheinlichkeiten statistisch verfeinert. Diese Wahrscheinlichkeiten sind grafisch dargestellt durch einen schattierten Graubereich auf dem Plot (höhere Peaks sind höhere Wahrscheinlichkeiten) und durch prozentuale Werte, die neben jedem Bereich berichtet werden. Diese Methode nennt man High-Probability Density (HPD).

Beta Analytic High-Probability Density (HPD) Kalibrierung

 

Dieser liberalere Ansatz zur Interpretation von Radiokohlenstoffaltern gilt nur für ein einziges Radiokohlenstoffalter. Wenn mehrere Analysen durchgeführt werden, können statistisch ähnliche, aber unterschiedliche Alter auch unterschiedliche Wahrscheinlichkeiten erzeugen. Trotzdem wird der Ansatz als legitim betrachtet und auch in Fachzeitschriften akzeptiert. Es gab immer mehr Anfragen die Kalibrierung in diesem Format mit den zugehörigen Wahrscheinlichkeiten bereitzustellen. Beta Analytic hat sich entschlossen, das Kalibrierformat auf die HPD-Methode umzustellen und ebenfalls die Stapel- und Mittelungsoptionen auf Anfrage zur Verfügung zu stellen.

Intercept Methode

Im Vergleich dazu basierten die Kalibrierungen, die von Beta Analytic in der Vergangenheit bereitgestellt wurden auf der Philosophie der “Intercept-Methode”, die einfach die Abschnitte zwischen den Fehlergrenzen der Radiokohlenstoffdaten nimmt und entsprechende kalenderäquivalente Altersbereiche erzeugt, die durch die Form der Kurve in der Kalibrierdatenbank bestimmt werden. Bei dieser Methode werden, wenn mehrere Kalibrierbereiche gemeldet werden, alle Bereiche als gleich wahrscheinlich angesehen.

Beta Analytic Intercept Methode Kalibrierung

 

Diese Methode ist die konservativste Angabe des Kalenderalters. Beta Analytic stellte dieses Format von 1995 bis Anfang 2017 bereit.

Kalibrierung von marinen Proben

Die Kalibrierung von marinen Karbonatproben erfordert eine Korrektur sowohl für globale, als auch lokale geographische Reservoireffekte (wie in Radiocarbon, Band 35, Nummer 1, 1993 veröffentlicht). Reservoir-Korrekturen für Süßwasser-Karbonate (als “Hart-Wasser-Effekt” bezeichnet) sind in der Regel unbekannt und für gewöhnlich nicht einfach für Kalender-Kalibrierungen zu berücksichtigen.

Hinweis

Bei Holz und Holzkohle muss die Möglichkeit des “Altholzeffektes“, sowie die potenzielle Kontamination durch jüngeres Material in der Gesamtprobe berücksichtigt werden. Reservekorrekturen für Karbonate sind theoretischer Natur, wobei die lokalen Variationen real, sehr variabel und abhängig vom Probenursprung sind. Die vom Programm erzeugten Altersbereiche müssen als Annäherungen betrachtet werden. Die im 14C-Alter (+/- X BP) angeführten Fehler, die dann in den Kalibrierungen verwendet werden, sind streng auf bestimmte Fehler beschränkt (die Zählfehler der Probe, der moderne 14C-Standard und der Hintergrund). Unbestimmte Fehler wie Probenhomogenität, die Position der Wachstumsringe (Potenzial für Altholzeffekte), Umlagerung von Proben (Redeposition) und lokale Reservoireffekte in aquatischen Proben sind nicht immer quantifizierbar und sollten bei der Interpretation eines kalibrierten konventionellen Radiokohlenstoff-Alters berücksichtigt werden.