Oud skelet

Hoe werkt de koolstof 14-methode?

Sinds de jaren 1950 helpt de koolstof 14-methode archeologen met het dateren van dierlijke en plantaardige fossielen van tot circa 50.000 jaar oud.

Sinds de jaren 1950 helpt de koolstof 14-methode archeologen met het dateren van dierlijke en plantaardige fossielen van tot circa 50.000 jaar oud.

Shutterstock

Koolstof 14-methode

Alle levende wezens nemen in de loop van hun leven koolstof 14 op. Als het organisme sterft, stopt die opname. Door te meten hoeveel koolstof 14 er nog over is in het organisme, kun je berekenen hoe oud het is.

Zo kunnen onderzoekers met koolstof 14-datering de ouderdom van bijvoorbeeld planten en dieren berekenen tot circa 50.000 jaar terug in de tijd.

Koolstof 14 is een radioactieve stof, die in de atmosfeer wordt gevormd wanneer via kosmische straling vrijgegeven neutronen op stikstof 14 botsen.

Het radioactieve koolstof komt in de biologische kringloop van de aarde terecht en wordt opgenomen door alle planten, dieren en mensen. Als de opname na de dood stopt, vervalt koolstof 14 – d.w.z. dat het in de loop der tijd kleiner wordt.

Diagram van koolstof 14 en halveringstijd

Door de resterende hoeveelheid koolstof 14 in een oud monster te meten en deze te vergelijken met de inhoud van een recent controlemonster, kan de leeftijd van een organisme worden berekend.

© Wetenschap in Beeld

Gewoonlijk bevatten koolstofatomen zes protonen en zes neutronen, en daarom worden ze koolstof 12 genoemd. De zwaardere, radioactieve variant, koolstof 14, bevat echter acht neutronen.

Tegenwoordig is er nog maar een duizendste gram nodig om de ouderdom van een organisme te kunnen bepalen. Het monster wordt in een versneller geplaatst, die simpel gezegd het zwaardere koolstof 14 scheidt van het lichtere koolstof 12.

Koolstof 14-methode is niet geheel accuraat

De zogeheten halveringstijd van koolstof 14 is 5730 jaar – zo lang duurt het voor de hoeveelheid koolstof 14 in een organisme is gehalveerd. Na twee halveringstijden, 11.460 jaar, is slechts een kwart van het oorspronkelijke koolstof 14 over.

De meetmethode is onnauwkeurig, doordat de concentratie koolstof 14 in de atmosfeer niet constant is, maar varieert op basis van veranderingen in het magnetisch veld van de aarde en de zon.

De onzekerheid in de datering hangt af van de ouderdom van het monster: bij vondsten uit de middeleeuwen kan de methode er 40 jaar naast zitten, bij vondsten uit de steentijd 100 jaar.

Daarbij kan vis ook leiden tot een onjuiste datering van bijvoorbeeld steentijdnederzettingen, doordat vis van nature een laag gehalte aan koolstof 14 heeft. Als onze voorouders dus vis hebben bereid in hun lemen potten, kan dit resultaten opleveren die er duizenden jaren naast zitten.

Dat bleek eens te meer na een Deense studie uit 2013 (https://heritagesciencejournal.springeropen.com/articles/10.1186/2050-7445-1-24 {"target":"_blank", "rel": "follow"}) waarin onderzoekers verse vis in lemen potten bereidden en vervolgens de koolstof 14-methode toepasten.

De visresten werden gedateerd op 2000 jaar oud, en ook de potten leken veel ouder dan ze in werkelijkheid waren.