A datação por carbono, o carro-chefe da arqueologia, está recebendo uma grande reinicialização

Uma recalibração há muito esperada da datação por radiocarbono poderia mudar a idade de algumas amostras pré-históricas por centenas de anos

• Nicola Jones
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Os pesquisadores usam dados de anéis de árvores, camadas de sedimentos e outras amostras para calibrar o processo de datação por carbono. Crédito: Philippe Clement / Arterra / Universal Images Group / Getty

A datação por radiocarbono - uma ferramenta-chave usada para determinar a idade de amostras pré-históricas - está prestes a receber uma grande atualização. Pela primeira vez em sete anos, a técnica deve ser recalibrada usando uma série de novos dados de todo o mundo. O resultado pode ter implicações para as idades estimadas de muitos achados - como os fósseis humanos modernos mais antigos da Sibéria, que de acordo com as últimas calibrações são 1.000 anos mais jovens do que se pensava.

O trabalho combina milhares de pontos de dados de anéis de árvores, sedimentos de lagos e oceanos, corais e estalagmites, entre outras características, e estende o prazo para radiocarbono datando de 55.000 anos atrás - 5.000 anos além da última atualização de calibração em 2013.

Os arqueólogos estão completamente tontos. “Talvez eu esteja preso por muito tempo”, tuitou Nicholas Sutton, um arqueólogo da Universidade de Otago, na Nova Zelândia, “mas… estou muito animado com isso!”

Arqueologia: data com história

Embora a recalibração resulte principalmente em mudanças sutis, mesmo pequenos ajustes podem fazer uma enorme diferença para arqueólogos e paleoecologistas que buscam fixar os eventos em uma pequena janela de tempo. Uma nova curva de calibração “é de importância fundamental” para a compreensão da pré-história, diz Tom Higham, cronologista arqueológico e diretor da Oxford Radiocarbon Accelerator Unit, Reino Unido.

Jogos de datação

A base da datação por radiocarbono é simples: todos os seres vivos absorvem carbono da atmosfera e das fontes de alimentos ao seu redor, incluindo uma certa quantidade de carbono-14 radioativo natural. Quando a planta ou animal morre, eles param de ser absorvidos, mas o carbono radioativo que acumularam continua a se decompor. Medir a quantidade restante dá uma estimativa de quanto tempo algo está morto.

Mas este cálculo básico assume que a quantidade de carbono-14 no meio ambiente tem sido constante no tempo e no espaço - o que não é verdade. Nas últimas décadas, a queima de combustível fóssil e os testes de bombas nucleares alteraram radicalmente a quantidade de carbono-14 no ar, e há oscilações não antropogênicas que remontam a muito tempo atrás. Durante as reversões do campo magnético planetário, por exemplo, mais radiação solar entra na atmosfera, produzindo mais carbono-14. Os oceanos também absorvem carbono - um pouco mais no hemisfério sul, onde há mais oceano - e o fazem circular por séculos, complicando ainda mais as coisas.

Como resultado, são necessárias tabelas de conversão que combinem datas do calendário com datas de radiocarbono em diferentes regiões. Os cientistas estão lançando novas curvas para o hemisfério norte (IntCal20), hemisfério sul (SHCal20) e amostras marinhas (MarineCal20). Eles serão publicados na revista Radiocarbon nos próximos meses.

Desde a década de 1960, os pesquisadores têm feito essa recalibração principalmente com árvores, contando anéis anuais para obter datas do calendário e comparando-os com as datas de radiocarbono medidas. A única árvore mais antiga para a qual isso foi feito, um pinheiro bravo da Califórnia, tinha cerca de 5.000 anos. Ao combinar as larguras relativas dos anéis de uma árvore para outra, incluindo pântanos e edifícios históricos, o recorde de árvores foi empurrado para 13.910 anos atrás.

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Desde 1998, houve quatro calibrações IntCal oficiais, adicionando dados de lagos laminados e sedimentos marinhos, estalagmites de cavernas e corais (que podem ser datados por radiocarbono e avaliados independentemente usando técnicas como datação de tório / urânio radioativo). Em 2018, algumas estalagmites na caverna de Hulu, na China, forneceram um registro datável que remonta a 54.000 anos ¹ .

IntCal20 é baseado em 12.904 pontos de dados, quase o dobro do tamanho do conjunto de dados de 2013. Os resultados são muito mais satisfatórios, diz Paula Reimer, que chefia o grupo de trabalho IntCal e lidera o Chrono Centre de datação por radiocarbono da Queen's University Belfast, no Reino Unido. Para uma breve reversão do campo magnético conhecida há 40.000 anos, por exemplo, o pico de carbono-14 da curva de 2013 era muito baixo e muito velho por 500 anos - um incômodo corrigido pela nova curva.

Higham diz que a recalibração é fundamental para compreender a cronologia dos hominídeos que viveram há 40.000 anos. “Estou muito animado para calibrar nossos dados mais recentes usando esta curva”, diz ele.

Recalibrar e reavaliar

IntCal20 revisa a data de uma mandíbula de Homo sapiens encontrada na Romênia, chamada Oase 1, tornando-a potencialmente centenas de anos mais velha do que se pensava ² . Análises genéticas do Oase 1 revelaram que ele tinha um ancestral Neandertal há apenas quatro a seis gerações, diz Higham, então quanto mais antigo o Oase 1, mais distante os Neandertais viviam na Europa. 

Enquanto isso, o mais antigo H. sapiens fóssil encontrado na Eurásia - Ust'-Ishim, desenterrado na Sibéria - é quase 1.000 anos mais jovem de acordo com as novas curvas de conversão. “Isso muda a data mais antiga que podemos colocar em humanos modernos na Sibéria central”, diz Higham. Ele adverte, no entanto, que existem mais fontes de erro em tais medições do que apenas calibração de radiocarbono: "A contaminação é a maior influência para datar ossos realmente antigos como estes."

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Outros usarão a recalibração para avaliar eventos ambientais. Por exemplo, os pesquisadores vêm discutindo há décadas sobre o momento da erupção minoica na ilha grega de Santorini. Até agora, os resultados de radiocarbono normalmente forneciam uma melhor data em meados de 1600 aC, cerca de 100 anos mais velha do que a fornecida pela maioria das avaliações arqueológicas. IntCal20 melhora a precisão da datação, mas torna o debate mais complicado: em geral, ele aumenta as datas do calendário para o resultado de radiocarbono cerca de 5 a 15 anos mais jovem, mas - porque a curva de calibração oscila muito - também fornece seis janelas de tempo potenciais para a erupção, provavelmente no início de 1600 aC, mas talvez no alto de 1500 aC ² .

Portanto, os dois grupos ainda discordam, diz Reimer, mas menos e com mais complicações. “Alguns deles ainda estão discutindo”, diz Reimer. "Não há uma resposta difícil."

No entanto, qualquer pessoa olhando para praticamente qualquer coisa relacionada à história humana dos últimos 50.000 anos ficará entusiasmada com a nova calibração, diz Higham: “Este é um momento particularmente emocionante para trabalhar no passado.”

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-020-01499-y

Referências

1. 1

   Cheng, H. et al. Science 362 , 1293–1297 (2018).

   PubMed  Artigo  Google Scholar 

2. 2

   van der Plicht, J. et al. Radiocarbon https://doi.org/10.1017/RDC.2020.22 (2020).