Datazione al radiocarbonio e calibrazione – Beta Analytic

  • La calibrazione è importante per convertire i risultati BP in anni solari.
  • Avvertimento sulla calibrazione – il materiale datato è stato in vita da dieci a venti anni.
  • Segue un esempio di report della calibrazione dell’età radiocarbonica agli anni solari effettuata da Beta Analytic.

Le calibrazioni di determinazione dell’età radiocarbonica vengono applicate per convertire i risultati BP agli anni solari. La piccola differenza tra le due è causata da fluttuazioni nella modulazione eliomagnetica della radiazione cosmica galattica e, più recentemente, dall’utilizzo di combustibili fossili su larga scala e dai test dei dispositivi nucleari. Le variazioni geomagnetiche sono la causa probabile delle differenze a lungo termine.

Parametri di correzione

I parametri utilizzati per le correzioni si ottengono attraverso accurate analisi di centinaia di campioni prelevati dagli anelli di querce, sequoie e abeti di età conosciuta, fino a circa 12000 BP. Oltre tale soglia, fino a circa 42000 BP, la correlazione viene effettuata con l’utilizzo di prove multiple. Questi dati più antichi sono comunque soggettivi e dovrebbero essere interpretati con cautela.

Il programma scelto per la calibrazione agli anni solari è la Pretoria Calibration Procedure (Radiocarbon, Vol 35, No.2, 1993, pg 317). Utilizza le spline dei dati degli anelli degli alberi come curve di calibrazione, eliminando in buona parte la dispersione statistica dei punti dati reali. La calibrazione delle spline permette di regolare la curva media ai punti dati misurati con un parametro quantificato di correttezza dell’adattamento. Il database utilizzato per la calibrazione è INTCAL13. I riferimenti per la calibrazione sono indicati a fondo pagina di ogni grafico.

Risultati della calibrazione

Ogni risultato viene fornito sotto forma di testo e di grafico in una singola copia cartacea (segue un esempio). Sulle stampe della curva di calibrazione, le barre piene indicano le statistiche unosigma (68% di probabilità) e le barre vuote rappresentano le statistiche due-sigma (95% di probabilità).

I campioni di carbonato marino corretti per dC13 sono stati corretti anche per gli effetti serbatoio geografico locale e globale (come pubblicato su Radiocarbon, Volume 35, Number 1, 1993) prima della calibrazione. I carbonati marini che non sono stati corretti per dC13, sono stati regolati con un valore presunto dello 0% oltre alle correzioni degli effetti serbatoio.

Le correzioni degli effetti serbatoio per i carbonati d’acqua dolce sono di solito sconosciute e normalmente non vengono considerate per queste calibrazioni. In assenza di rapporti dC13 misurati, per i carbonati d’acqua dolce si presume un valore tipico del -5%. Le variabili utilizzate in ogni calibrazione sono elencate sotto al titolo di ogni pagina.

Archaeology Sample Report

Avvertenza

Le calibrazioni presuppongono che il materiale datato abbia vissuto esattamente per dieci o venti anni, es. 10 o 20 singoli anelli di alberi prelevati dalla parte esterna di un albero tagliato per produrre il campione nel contesto da datare.

Per altri materiali, l’intervallo tra l’età calibrata massima e minima fornito dal programma per computer è incerto. È inoltre necessario considerare la possibile presenza di un “effetto legno antico“, oltre alla potenziale inclusione di materiali più giovani nel campione. Dal momento che la maggior parte dei campioni datati non soddisferà probabilmente il criterio dei dieci/venti anni e, inoltre, non può essere esclusa la presenza di un effetto legno antico o dell’inclusione di carbonio più recente, i risultati della dendrocalibrazione dovrebbero essere utilizzati esclusivamente a scopo illustrativo.

Per i carbonati, la correzione dell’effetto serbatoio è teorica e le variazioni locali sono reali, hanno elevata variabilità e dipendono dall’origine del campione. Le gamme di età e, in particolare, le età intercette generate dal programma devono essere considerate come approssimative.

Calibrazione con il database INTCAL13

Beta Analytic ha iniziato ad utilizzare il database INTCAL13 nel 2014 per effettuare la calibrazione agli anni solari delle età radiocarboniche. In precedenza, il laboratorio utilizzava il database INTCAL09.

Il programma di calibrazione di Beta Analytic tiene in considerazione gli errori di ogni misurazione individuale degli anelli degli alberi sulla curva di calibrazione, quindi applica ai dati una procedura matematica di “adattamento spline” come da Mathematics use for calibration scenario – A Simplified Approach to Calibrating C14 Dates, Talma, A.S., Vogel, J.C., 1993, Radiocarbon 35 (2): 317-322)

Gli altri programmi di calibrazione utilizzano una semplice regressione lineare, che non considera i singoli errori degli anelli degli alberi e non tiene quindi in considerazione la precisione individuale delle misurazioni di calibrazione nei programmi di approssimazione.

I set di dati e le curve di calibrazione generati presuppongono che il materiale in ogni caso provenga da una specie a vita breve, o che rappresenti gli ultimi 10 anni di crescita degli anelli e che il campione non sia eterogeneo. Per la maggior parte dei ricercatori e campioni, uno o più di questi fattori non sono completamente conosciuti. Per questo motivo, nella maggior parte dei casi, utilizzare le distribuzioni di probabilità offerte da alcune calibrazioni rende l’interpretazione dei dati “troppo precisa”.

Gli errori indicati sull’età 14C (+/- X BP) e che sono quindi utilizzati nella calibrazione sono strettamente limitati agli errori determinati (gli errori di conteggio del campione, gli standard 14C moderni ed il contesto). Gli errori indeterminati come l’omogeneità e l’integrità del campione, la posizione degli anelli (causa potenziale di effetti legno antico), la presenza di legname di età diversa, ecc. non sono quantificabili ed aggiungono un valore sconosciuto all’errore di misurazione indicato. Dal momento che questi sono fattori non quantificabili, non sono considerati nella calibrazione e nelle successive distribuzioni di probabilità generate. È per questo motivo che Beta Analytic non effettua la distribuzione di probabilità nelle proprie calibrazioni. Le distribuzioni di probabilità hanno buoni risultati solo con tipi di campioni ben definiti e molto limitati, in condizioni di raccolta estremamente controllate e mantenendo integre le limitazioni precedentemente descritte.