Radiokoldatering är ett nyckelverktyg som arkeologer använder för att bestämma åldern på växter och föremål gjorda av organiskt material. Men ny forskning visar att allmänt accepterade radiokoldateringsstandarder kan missa målet - vilket ifrågasätter historiska tidslinjer.

Arkeologen Sturt Manning och kollegor har avslöjat variationer i radiokolkretsloppet vid vissa tidsperioder, som påverkar ofta citerade standarder som används i arkeologisk och historisk forskning som är relevant för regionen södra Levant, som inkluderar Israel, södra Jordanien och Egypten. Dessa variationer, eller offset, på upp till 20 år i kalibreringen av exakt radiokoldatering kan relateras till klimatförhållanden.

Manning, professor i arkeologi vid Cornell University och chef för Cornell Tree-Ring Laboratory, är huvudförfattare till "Fluctuating Radiocarbon Offsets Observed in the Southern Levant and Impplications for Archaeological Chronology Debates, " publicerad i Proceedings of the National Academy of Sciences .

Förmoderna radiokolkronologier förlitar sig på standardiserade kalibreringskurvor för norra och södra halvklotet för att erhålla kalenderdatum från organiskt material. Dessa standardkalibreringskurvor antar att radiokolhalterna vid varje given tidpunkt är likartade och stabila överallt över varje halvklot.

Det Cornell-ledda teamet ifrågasatte dessa antaganden.

"Vi letade efter att testa antagandet bakom hela området för radiokoldatering, ", sa Manning. "Vi vet från atmosfäriska mätningar under de senaste 50 åren att radiokolhalterna varierar under året, och vi vet också att växter vanligtvis växer vid olika tidpunkter i olika delar av det norra halvklotet. Så vi undrade om radiokolhalterna som är relevanta för att datera organiskt material också kan variera för olika områden och om detta kan påverka arkeologisk datering."

Författarna mätte en serie av kol-14 åldrar i södra Jordaniens trädringar, med etablerade kalenderdatum mellan 1610 och 1940 A.D. De fann att samtida växtmaterial som växer i södra Levanten visar en genomsnittlig förskjutning i radiokolålder på cirka 19 år jämfört med den nuvarande standardkalibreringskurvan på norra halvklotet.

Manning noterade att "forskare som arbetar med den tidiga järnåldern och biblisk kronologi i Jordanien och Israel gör sofistikerade projekt med radiokolåldersanalys, som talar för mycket exakta fynd. Detta blir då historiens tidslinje. Men vårt arbete indikerar att det kan diskuteras att deras grundläggande grund är felaktig - de använder en kalibreringskurva som inte är korrekt för den här regionen."

Genom att tillämpa sina resultat på tidigare publicerade kronologier, forskarna visar hur även de relativt små förskjutningar de observerar kan förskjuta kalenderdatum tillräckligt mycket för att ändra pågående arkeologiska, historiska och paleoklimatiska debatter.

"Det har varit mycket debatt under flera decennier bland forskare som argumenterar för olika kronologier, ibland bara decennier till ett sekel från varandra - alla med stora historiska implikationer. Och ändå kan dessa studier ... alla vara felaktiga eftersom de använder fel radiokolinformation, " sa Manning.

"Vårt arbete, " han lade till, "bör föranleda en omgång av revideringar och omtanke för tidslinjen för den södra Levantens arkeologi och tidiga historia genom den tidiga bibliska perioden."