radiocarbon dating shells

Datación por radiocarbono de conchas, coral y CaCO3

Tamaño de muestra recomendado (es posible enviar muestras más pequeñas para AMS: por favor, contáctenos)
se necesitan 5-100 miligramos (datación por AMS) o 50-100 gramos (RadiometricPLUS)
Recipiente recomendado
Bolsas con cierre zip (envuelva la muestra en papel de aluminio si es pequeña o si puede ser aplastada durante el envío)
Le recomendamos que envíe sus muestras en pequeñas cajas siempre que sea posible (en vez de utilizar sobres) para proteger la integridad física de las muestras.
Por favor, indique el valor de Delta+R / Delta–R apropiado (corrección por efecto reservorio y correspondiente a la región donde se tomó la muestra para que poder realizar la calibración de calendario de sus resultados.

Nota – Nuestro precio incluye mediciones de d13C y de d18O realizadas en un espectrómetro de masas de relaciones isotópicas (IRMS), informes de garantía de calidad, calibración de calendario (si aplicable), y acceso electrónico permanente a los resultados previos y a los análisis que estén en curso.

Pretratamiento – Es importante entender el pretratamiento previo aplicado a las muestras ya que afecta directamente al resultado final. No dude en ponerse en contacto con nosotros para discutir sobre el pretratamiento o solicite que le contactemos una vez el pretratamiento haya finalizado (y antes de la datación).

Pretratamiento para corales – la datación por AMS sólo requiere 3 miligramos de coral tras el pretratamiento. No obstante, recomendamos que sean enviados 50-100 miligramos para permitir que se realice una limpieza agresiva antes de la datación (y se repitan los análisis, si fuese necesario, para confirmar los resultados siguiendo mediciones de control de calidad, sin coste adicional para el cliente).
La mayoría de conchas, corales y otros materiales de carbonato se limpian por abrasión física para eliminar las superficies exteriores y cualquier otro material carbonatado adherido, y luego se tratan con ácido para eliminar aproximadamente el 10%-30% o más del peso total con el fin de asegurar que sólo se data el carbonato primario.

Carbonatos Pulverizados – Por favor, tenga en cuenta que la exposición al dióxido de carbono atmosférico (CO2) puede afectar a los resultados de la datación por radiocarbono. Se ha demostrado que los carbonatos en polvo absorben CO2 atmosférico debido a un área de superficie muy grande. Si el material es bastante antiguo (> 20.000 años), es posible que su exposición a la atmósfera por tanto tiempo genere un resultado más reciente del real con un grado de error desconocido.

Cuando es necesario extraer carbonatos mediante la perforación o pulverización de áreas específicas del material (especialmente en materiales supuestamente muy antiguos con más de 20.000 años), se recomienda que la perforación se realice en una atmósfera de gas inerte (como N2, Ar, etc.) y que el material se almacene en viales muy pequeños y sea enviado al laboratorio inmediatamente. Si los materiales no son tan antiguos (< 20.000 años), la extracción en presencia de un gas inerte no es necesaria. Sin embargo, los carbonatos en polvo deben almacenarse igualmente en pequeños viales con el fin de limitar la exposición a la atmósfera. Los Carbonatos pulverizados no deben ser almacenados durante largos períodos de tiempo.

Informe – Los resultados pueden comunicarse como Edad Radiocarbónica Convencional, porcentaje de carbono moderno (pMC), fracción moderna (fM), Delta14C (D14C) o Δ14C, bajo solicitud.

Frecuentemente, los laboratorios de espectrometría de masa con aceleradores (AMS) reciben conchas para su datación radiocarbónica. Una gran parte de las conchas que recibimos son conchas de moluscos.

La datación radiocarbónica de conchas no es fácil, ya que existen muchos factores que contribuyen a la incertidumbre de los resultados. El físico químico estadounidense Willard Libby, un pionero de la tecnología de datación por radiocarbono, ya predijo que las conchas son el material menos eficaz para su datación por radiocarbono.

Las conchas pueden ser clasificadas en conchas marinas, de estuario o fluviales. Los técnicos de los laboratorios de AMS necesitan saber qué tipo de concha está siendo analizada para poder determinar los posibles contaminantes y los métodos que deben utilizarse para eliminarlos.

Los moluscos obtienen carbono de la biosfera para la construcción de la concha. Según estudios científicos, los moluscos obtienen carbono orgánico a partir de plantas marinas o terrestres, y el carbono inorgánico a partir del bicarbonato del agua oceánica, del dióxido de carbono atmosférico o del bicarbonato de agua dulce.

Las conchas se forman por deposición de cristales de carbonato de calcio en una matriz orgánica, una proteína conocida como conquiolina. Esta proteína sólo representa un pequeño porcentaje de la concha y, por lo tanto, la muestra necesaria para la datación por radiocarbono es la fracción inorgánica.

A pesar de ser inorgánico, se puede datar el carbonato, ya que su formación implica la incorporación de carbono 14 de la biosfera. El carbonato presente en conchas suele tomar la forma del mineral aragonito, aunque algunas conchas son una amalgama de calcita y aragonito, mientras que otras, tales como las conchas de ostras, están formadas principalmente de calcita.

El uso de la fracción de carbonato de la concha presenta problemas porque el material es soluble y puede realizar intercambios químicos o isotópicos con su entorno. Cuando una concha realiza intercambios de carbono con los ácidos del suelo a su alrededor, la razón de carbono 14 de la concha y, por lo tanto, su edad radiocarbónica, cambia. Este intercambio de carbono por lo general afecta la parte exterior de la concha.

La recristalización, sin embargo, puede incluso afectar las partes internas de una concha. Este fenómeno, junto con la conversión de aragonito a calcita, también cambia la relación de carbono 14. La recristalización suele ocurrir cuando la concha hace intercambios de carbono con la calcita moderna.

Existen dos tipos de efectos reservorios relevantes a la datación radiocarbónica de conchas: el efecto marino y el efecto del agua dura. La evaluación de la compensación de edad debe realizarse sobre los resultados de la datación radiocarbónica de conchas debido a estos efectos.

El efecto marino es una consecuencia de la mezcla lenta de aguas de superficie y profundas en los océanos. El intercambio rápido de carbono entre la atmósfera y la biosfera a través de la ruta de dióxido de carbono no es exactamente la misma que entre la atmósfera y los océanos.

Se consigue el balance de dióxido de carbono entre la atmósfera y las aguas de superficie de forma relativamente rápida. Sin embargo, las aguas de superficie hacen intercambios de dióxido de carbono con aguas más profundas en una proporción tan lenta que el contenido de carbono 14 del dióxido de carbono entrante de las aguas de superficie y el dióxido de carbono expulsado por las aguas profundas ya pueden estar en diferentes etapas de descomposición de radiocarbono. Estudios muestran que el tiempo de residencia del carbono 14 en la atmósfera varía entre 6 y 10 años, mientras que el tiempo de residencia del carbono 14 en los océanos puede tomar miles de años.

Las surgencias es otro fenómeno que diluye el contenido de radiocarbono de las aguas superficiales. En determinadas partes del mundo, especialmente en la región ecuatorial, las aguas profundas se mueven en dirección a la superficie. Este fenómeno depende de la latitud y es una consecuencia de los vientos alisios. El formato de la línea costera, el clima local, el viento y la topografía del fondo del océano son factores que también contribuyen a la generación de surgencias. La mezcla lenta y las surgencias de aguas profundas significan que las aguas superficiales de los océanos ya tienen una edad radiocarbónica aparente relativa a la atmósfera.

Las conchas de agua dulce pueden no resultar afectadas por el efecto de reservorio marino, pero son susceptibles al efecto del agua dura (la presencia de iones de calcio resultantes de la disolución del carbonato de calcio de edad infinita). La presencia de iones de calcio coincide con la disminución del carbono 14, aunque la magnitud del efecto del agua dura no esté directamente relacionada con la cantidad de iones de calcio. Este efecto hace que la edad de las muestras parezca más antigua de lo que es debido a la incorporación de CaCO3 más antiguo disuelto en la fuente de agua dulce y proveniente de sustancias como caliza o marga en el curso de un río o presentes en un lago.

A veces se pone esto a prueba datando conchas vivas en la misma área para comprobar si producen resultados recientes o más antiguos. Esta tendencia puede estar en el orden de décadas a cientos de años, dependiendo de diferentes factores.

El efecto del agua dura también puede afectar conchas marinas depositadas en las zonas donde hay una afluencia de agua dulce con alto contenido de carbonato, tal como en la desembocadura de los ríos. Las conchas terrestres, tales como las conchas de caracol, también son afectadas por el efecto del agua dura cuando el organismo haya comido en áreas con un alto contenido de carbonato, tales como tierras calizas.

Los técnicos de los laboratorios de AMS deben ser informados sobre los efectos de reservorio que pueden afectar las muestras de concha para que puedan determinar las compensaciones de edad requeridas. Los laboratorios de AMS cuantifican los efectos de reservorio marino y agua dura, suponiendo que no hubo ningún cambio en el contenido de radiocarbono y datando conchas con edades conocidas de la misma especie y la misma localidad que han sido recogidas antes de los ensayos de armas nucleares en los años 50 y 60.

Sólo se utiliza el valor Delta±R para los carbonatos marinos.

Dependiendo de la edad del carbonato marino, se aplica automáticamente una corrección de 200 a 500 años (es decir, la corrección global de reservorio marino) a todos los carbonatos marinos. Esta corrección automática significa que la fecha de radiocarbono se convierte en una fecha más reciente debido al hecho de que toma 200 a 500 años para que el dióxido de carbono contemporáneo encontrado en la atmósfera sea integrado y distribuido (equilibrado) a través de la columna de agua del océano.

La corrección del valor Delta±R se aplica a muestras a las que ya se les ha aplicado la corrección global del efecto reservorio marino. El valor proporcionado por el cliente es sustraído o añadido a esta edad ya corregida (dependiendo de si es un valor Delta+R o Delta–R). Nota: Un valor Delta-R negativo resultará en una fecha más antigua (suponiendo normalmente la disolución de agua dulce a partir de la media marina global).

Aquí puede encontrar ejemplos de informes que muestran la diferencia entre una fecha radiocarbónica de 1000 +/-30 BP con y sin una corrección Delta±R.

El entorno local de un organismo que asimila carbono es uno de los factores a tener en cuenta antes de enviar la muestra para la datación por radiocarbono con la técnica de espectrometría de masa con aceleradores. Los técnicos de los laboratorios de AMS deben conocer los tipos de contaminantes a los que las muestras de concha pueden haber sido expuestas.

Cualquier sustancia que contiene carbono y puede cambiar el contenido de carbono 14 de una concha a través del contacto es un contaminante. Esto significa que el carbonato de calcio, los materiales húmicos y el dióxido de carbono del suelo son posibles contaminantes. Los contaminantes más comunes en las muestras de concha destinadas a la datación por radiocarbono son los causados por intercambios isotópicos y recristalización.

Los laboratorios de AMS realizan los pretratamientos antes de la datación por carbono-14 para eliminar todos los posibles contaminantes puedan llevar a resultados inexactos.

Puede aplicarse tratamiento ácido o sonicación en álcali, o no realizarse pretratamiento alguno.

Si la cantidad de material es suficiente, el laboratorio normalmente aplica un tratamiento ácido en la mitad exterior de la concha para eliminar cualquier carbonato secundario. Por favor tome en cuenta lo anterior al seleccionar sus muestras. En general, entre mayor sea la cantidad de material proporcionado, mayores serán las posibilidades de entregar buenos resultados.

El pretratamiento de conchas antes de la datación por carbono incluye la eliminación de todos los contaminantes visibles, sin la necesidad de utilizar productos químicos o la reducción del tamaño de la muestra.

La parte externa de la concha se elimina con un taladro y papel de lija para aislar el aragonito (el analito datado por AMS). La calcita que ha recristalizado (de color blanco y aspecto de tiza) se considera un contaminante y puede ser fácilmente eliminada con un taladro.

Los técnicos del laboratorio trituran las muestras de concha en un mortero para aumentar la superficie de la muestra antes del pretratamiento.

El pretratamiento químico empleado incluye el lavado de conchas con ácido diluido, generalmente ácido clorhídrico (HCl), para eliminar una porción de la parte exterior de la concha y los componentes de calcita.

En el caso de muestras muy pequeñas o diminutas, podríamos estar limitados a aplicar un tratamiento ácido menor o a no realizar tratamiento alguno. Si hay material adherido y/o presencia de cavidades, puede llevarse a cabo la sonicación.