Kalibrering av karbon 14-dateringsresultater

  • Kalibrering av resultater er viktig for å konvertere resultater i BP (før nåtid) til kalenderår.
  • Et forbehold for kalibreringen er at det daterte materialet har vært levende i ti til tjue år.
  • En prøverapport på Beta Analytics kalibrering av radiokarbonalder til kalenderår er presentert nedenfor.

Kalibreringer av bestemt radiokarbonalder brukes for å konvertere resultater i BP (før nåtid) til kalenderår. Den kortsiktige forskjellen mellom de to er forårsaket av fluktuasjoner i den solmagnetiske moduleringen av kosmisk stråling, og i den senere tid av storskala forbrenning av fossilt brennstoff og kjerneprøvesprengninger. Jordmagnetiske variasjoner er den sannsynlige årsaken til mer langsiktige forskjeller.

Korreksjonsparametere

Parameterne som brukes til korrigering, er framskaffet gjennom grundige analyser av hundrevis av prøver tatt fra årringer i eik, sequoia og gran med kjent alder opp til ca. 12 000 år før nåtid. Før dette, tilbake til ca. 42 000 år før nåtid, gjøres det korrelasjon ved hjelp av flere ulike evidenskilder. Disse eldre dataene er likevel subjektive og må tolkes konservativt.

For disse kalenderkalibreringene har vi valgt Pretoria-kalibreringsprosedyren (Radiocarbon 35 (2), 1993, s. 317). Den benytter spliner gjennom årringdataene som kalibreringskurver, noe som eliminerer en stor del av den statistiske spredningen i de faktiske datapunktene. Spline-kalibreringen gjør det mulig å justere gjennomsnittskurven ved hjelp av en kvantifisert passformparameter til de målte datapunktene. Kalibreringsdatabasen som brukes, er INTCAL13. Referanser til kalibreringen er opplistet nederst på hver bildeside.

Kalibreringsresultater

Hvert resultat gis i tekstform og bildeform på én enkelt utskrift (se eksempelet nedenfor). På kalibreringskurven representerer de fylte båndene én statistisk sigma (68 % sannsynlighet), mens de åpne båndene representerer to sigma (95 % sannsynlighet).

Marine karbonatprøver som korrigeres for dC13, korrigeres også for både globale og lokale geografiske reservoareffekter (som publisert i Radiocarbon 35 (1), 1993) før kalibreringen. Marine karbonater som ikke korrigeres for dC13, justeres med en antatt verdi på 0 % i tillegg til reservoarkorreksjonene.

Reservoarkorreksjoner for ferskvannskarbonater er vanligvis ukjente og tas generelt ikke med i slike kalibreringer. I fravær av målte dC13-tall antas en typisk verdi på –5 % for ferskvannskarbonater. Variablene som brukes i hver kalibrering, er opplistet under overskriften på hver kalibreringsside.

Archaeology Sample Report

Forbehold

Kalibreringene forutsetter at materialet som dateres, levde i nøyaktig ti eller tjue år, f.eks. en samling av 10 eller 20 individuelle årringer tatt fra den ytre delen av et tre som ble hogd for å lage den aktuelle prøven.

For andre materialer er intervallene dataprogrammet gir for største og minste kalibrert alder, usikre. Muligheten for en «gammeltreeffekt» må også tas hensyn til, samt mulig inkludering av noe yngre materiale i den totale prøven. Ettersom de aller fleste prøver som dateres, sannsynligvis ikke vil oppfylle ti-/tjueårskriteriet og det heller ikke vil være mulig å utelukke en gammeltreeffekt eller inkludering av ungt karbon, må dendrokalibreringsresultater bare brukes til illustrative formål.

For karbonater er reservoarkorreksjonen teoretisk, og de lokale variasjonene er reelle, svært variable og avhengig av prøvens opprinnelse. Aldersintervallene, og særlig krysningspunktaldrene programmet genererer, må betraktes som tilnærminger.

Kalibrering ved hjelp av INTCAL13-databasen

Beta Analytic begynte å bruke INTCAL13-databasen i februar 2014 for å kalibrere radiokarbonalder til kalenderår. Tidligere brukte laboratoriet INTCAL09-databasen.

Beta Analytics kalibreringsprogram tar hensyn til feilene i hver enkelt årringmåling på kalibreringskurven og anvender deretter en matematisk prosedyre med «spline-tilpasning» på dataene som i «Mathematics use for calibration scenario – A Simplified Approach to Calibrating C14 Dates», Talma, A.S., Vogel, J.C., 1993, Radiocarbon 35 (2): 317-322.

De andre kalibreringsprogrammene bruker en enkel lineær regresjon som ikke tar hensyn til de individuelle årringfeilene, noe som i praksis vil si at de ikke tar hensyn til kalibreringsmålingenes individuelle presisjon i avrundingsprogrammene.

Kalibreringsdatasettene og -kurvene som genereres, forutsetter at materialet som dateres i hvert tilfelle, er en art med kort levetid eller at det representerer de siste ti årene eller så med årringer, og at prøven ikke er en blanding. For de fleste forskere og prøver er vanligvis én eller flere av disse faktorene ikke særlig godt kjent. I de fleste tilfeller vil det derfor gjøre tolkingen av dataene «for nøyaktig» å bruke de sannsynlighetsfordelingene noen kalibreringer tilbyr.

Feilene som er oppgitt for 14C-alderen (+/- X BP) og som så brukes i kalibreringene, er strengt begrenset til systematiske feil (tellefeil i prøven, moderne 14C-standard og bakgrunn). Tilfeldige feil som prøvehomogenitet, integritet, årringposisjon (mulighet for gammeltreeffekter), blandet trealder osv. er ikke kvantifiserbare og må legges til som en ukjent størrelse på den oppgitte målefeilen. Ettersom disse faktorene ikke kan kvantifiseres, tas de ikke hensyn til i kalibreringen og påfølgende sannsynlighetsfordelinger når disse genereres. Derfor tilveiebringer ikke Beta Analytic noen sannsynlighetsfordeling sammen med kalibreringene sine. Sannsynlighetsfordelinger fungerer bare godt med svært begrensede, veldefinerte prøvetyper fra svært strengt kontrollerte prøvetakingssituasjoner og med begrensningene ovenfor intakt.