¿Qué significa cal BP?

El término científico "cal BP" es una abreviatura de "años calibrados antes del presente" o "años calendario antes del presente" y es una notación que significa que la fecha de radiocarbono en bruto citada se ha corregido utilizando las metodologías actuales.

La datación por radiocarbono se inventó a fines de la década de 1940, y en las muchas décadas posteriores, los arqueólogos han descubierto movimientos en la curva de radiocarbono, porque se ha encontrado que el carbono atmosférico fluctúa con el tiempo. Los ajustes a esa curva para corregir los meneos ("meneo" realmente es el término científico utilizado por los investigadores) se llaman calibraciones. Las designaciones cal BP, cal BCE y cal CE (así como cal BC y cal AD) significan que la fecha de radiocarbono mencionada ha sido calibrada para tener en cuenta esas oscilaciones; las fechas que no se han ajustado se designan como RCYBP o "años de radiocarbono antes del presente".

La datación por radiocarbono es una de las herramientas de datación arqueológica más conocidas disponibles para los científicos, y la mayoría de las personas al menos han oído hablar de ella. Pero hay muchas ideas falsas sobre cómo funciona el radiocarbono y cuán confiable es una técnica; este artículo intentará aclararlos.

¿Cómo funciona el radiocarbono??

Todos los seres vivos intercambian el gas Carbono 14 (abreviado C₁₄, 14C, y, con mayor frecuencia, ¹⁴C) con el entorno que los rodea: los animales y las plantas intercambian carbono 14 con la atmósfera, mientras que los peces y los corales intercambian carbono con ¹⁴C en agua de mar y lago. A lo largo de la vida de un animal o planta, la cantidad de ¹⁴C está perfectamente equilibrado con el de su entorno. Cuando un organismo muere, ese equilibrio se rompe. los ¹⁴C en un organismo muerto decae lentamente a un ritmo conocido: su "vida media".

La vida media de un isótopo como ¹⁴C es el tiempo que tarda la mitad en descomponerse: en ¹⁴C, cada 5,730 años, la mitad se ha ido. Entonces, si mides la cantidad de ¹⁴C en un organismo muerto, puede averiguar cuánto tiempo hace que dejó de intercambiar carbono con su atmósfera. Dadas circunstancias relativamente prístinas, un laboratorio de radiocarbono puede medir la cantidad de radiocarbono con precisión en un organismo muerto hasta hace unos 50,000 años; los objetos más viejos que eso no contienen suficiente ¹⁴C dejó de medir.

Meneos y anillos de árbol

Los anillos de crecimiento de un árbol cortado horizontalmente al suelo se pueden usar para fechar el árbol y los objetos de madera hechos de él. Ollikainen / iStock / Getty Images

Sin embargo, hay un problema. El carbono en la atmósfera fluctúa, con la fuerza del campo magnético de la Tierra y la actividad solar, sin mencionar lo que los humanos le han arrojado. Debe saber cómo era el nivel de carbono atmosférico (el 'depósito' de radiocarbono) en el momento de la muerte de un organismo, para poder calcular cuánto tiempo ha pasado desde que murió el organismo. Lo que necesita es una regla, un mapa confiable del reservorio: en otras palabras, un conjunto orgánico de objetos que rastrea el contenido de carbono atmosférico anual, uno en el que pueda fijar una fecha de forma segura, para medir su ¹⁴Contenido de C y así establecer el depósito de referencia en un año determinado.

Afortunadamente, tenemos un conjunto de objetos orgánicos que mantienen anualmente un registro del carbono en la atmósfera: árboles. Los árboles mantienen y registran el equilibrio de carbono 14 en sus anillos de crecimiento, y algunos de esos árboles producen un anillo de crecimiento visible por cada año que están vivos. El estudio de la dendrocronología, también conocido como datación de anillo de árbol, se basa en ese hecho de la naturaleza. Aunque no tenemos árboles de 50,000 años, sí tenemos conjuntos de anillos de árboles superpuestos que datan (hasta ahora) de 12,594 años. En otras palabras, tenemos una forma bastante sólida de calibrar las fechas de radiocarbono sin procesar para los 12.594 años más recientes del pasado de nuestro planeta..

Pero antes de eso, solo hay datos fragmentarios disponibles, lo que hace que sea muy difícil fechar definitivamente algo anterior a 13,000 años. Son posibles estimaciones confiables, pero con grandes factores +/-.

La búsqueda de calibraciones

Como puede imaginar, los científicos han estado tratando de descubrir objetos orgánicos que se pueden fechar de manera segura de manera bastante estable durante los últimos cincuenta años. Otros conjuntos de datos orgánicos analizados han incluido las varvas, que son capas de roca sedimentaria que se colocaron anualmente y contienen materiales orgánicos; corales oceánicos profundos, espeleotemas (depósitos de cuevas) y tefras volcánicas; pero hay problemas con cada uno de estos métodos. Los depósitos de cuevas y las varvas tienen el potencial de incluir carbono en el suelo viejo, y todavía hay problemas sin resolver con cantidades fluctuantes de ¹⁴C en corrientes oceánicas.

Una coalición de investigadores dirigida por Paula J. Reimer del Centro CHRONO de Clima, Medio Ambiente y Cronología, Escuela de Geografía, Arqueología y Paleoecología, Queen's University Belfast y publicación en la revista. Radiocarbono, ha estado trabajando en este problema durante las últimas décadas, desarrollando un programa de software que utiliza un conjunto de datos cada vez más grande para calibrar las fechas. El último es IntCal13, que combina y refuerza datos de anillos de árboles, núcleos de hielo, tefra, corales, espeleotemas y, más recientemente, datos de sedimentos en el lago Suigetsu, Japón, para obtener un conjunto de calibración significativamente mejorado para ¹⁴C data entre 12,000 y 50,000 años atrás.

Lago Suigetsu, Japón

En 2012, se informó que un lago en Japón tenía el potencial de afinar aún más la datación por radiocarbono. Los sedimentos formados anualmente del lago Suigetsu contienen información detallada sobre los cambios ambientales en los últimos 50,000 años, que el especialista en radiocarbono PJ Reimer dice que son tan buenos y tal vez mejores que los núcleos de hielo de Groenlandia.

Los investigadores Bronk-Ramsay et al. reportó 808 fechas de AMS basadas en varices de sedimentos medidas por tres diferentes laboratorios de radiocarbono. Las fechas y los cambios ambientales correspondientes prometen hacer correlaciones directas entre otros registros climáticos clave, lo que permite a los investigadores como Reimer calibrar finamente las fechas de radiocarbono entre 12,500 al límite práctico de la datación c14 de 52,800..

Respuestas y más preguntas

Hay muchas preguntas que los arqueólogos quisieran responder que se encuentran dentro del período de 12,000-50,000 años. Entre ellos están:

• ¿Cuándo se establecieron nuestras relaciones domésticas más antiguas (perros y arroz)?
• ¿Cuándo se extinguieron los neandertales??
• ¿Cuándo llegaron los humanos a las Américas??
• Lo más importante, para los investigadores de hoy, será la capacidad de estudiar con más detalle los impactos del cambio climático previo..

Reimer y sus colegas señalan que esto es solo lo último en conjuntos de calibración, y se esperan mejoras adicionales. Por ejemplo, han descubierto evidencia de que durante el Younger Dryas (12,550-12,900 cal BP), hubo un cierre o al menos una fuerte reducción de la formación de aguas profundas del Atlántico Norte, que seguramente fue un reflejo del cambio climático; tuvieron que arrojar datos para ese período del Atlántico Norte y usar un conjunto de datos diferente.

Fuentes Seleccionadas

• Adolphi, Florian y col. "Incertidumbres de calibración de radiocarbono durante la última desglaciación: percepciones de nuevas cronologías flotantes de anillos de árboles". Revisiones de Ciencias Cuaternarias 170 (2017): 98-108. 
• Albert, Paul G. y col. "Caracterización geoquímica de los marcadores tefrostratigráficos japoneses generalizados del Cuaternario tardío y correlaciones con el archivo sedimentario del lago Suigetsu (núcleo SG06)". Geocronología Cuaternaria 52 (2019): 103-31.
• Bronk Ramsey, Christopher y col. "Un registro completo de radiocarbono terrestre para 11.2 a 52.8 Kyr B.P." Ciencias 338 (2012): 370-74. 
• Currie, Lloyd A. "La notable historia metrológica de la datación por radiocarbono [II]". Revista de Investigación del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología 109,2 (2004): 185-217. 
• Dee, Michael W. y Benjamin J. S. Pope. "Anclando secuencias históricas usando una nueva fuente de puntos de unión astro-cronológicos". Actas de la Royal Society A: Ciencias Matemáticas, Físicas e Ingeniería 472.2192 (2016): 20160263. 
• Michczynska, Danuta J., y col. "Diferentes métodos de pretratamiento para la datación de 14c de las Dryas más jóvenes y la madera de pino Allerød (" Geocronología Cuaternaria 48 (2018): 38-44. Impresión.Pinus sylvestris L.).
• Reimer, Paula J. "Ciencia atmosférica. Refinando la escala de tiempo de radiocarbono". Ciencias 338.6105 (2012): 337-38. 
• Reimer, Paula J., y col. "Curvas de calibración de edad por radiocarbono Intcal13 y Marine13 0-50,000 años Cal BP". Radiocarbono 55,4 (2013): 1869-87.