Radiokoldatering, uppfanns i slutet av 1940-talet och förbättrades sedan dess för att ge mer exakta mätningar, är standardmetoden för att bestämma datum för artefakter inom arkeologi och andra discipliner.

"Om det är ekologiskt och gammalt - upp till 50, 000 år – du daterar det med radiokol, " sa Sturt Manning, Goldwin Smith professor i klassisk arkeologi vid College of Arts and Sciences.

En ny artikel ledd av Cornell University pekar på behovet av en viktig ny förfining av tekniken. Resultaten av hans studie, publicerad 18 mars in Vetenskapens framsteg , har relevans för att förstå nyckeldatum i Medelhavets historia och förhistoria, inklusive Tutankhamons grav och ett kontroversiellt men viktigt vulkanutbrott på den grekiska ön Santorini.

Radiokoldatering mäter nedbrytningen av kol-14, en instabil isotop av kol skapad av kosmisk strålning och som finns i allt organiskt material. Kosmisk strålning, dock, är inte konstant hela tiden. För att ta hänsyn till fluktuationer av kosmisk strålning i jordens atmosfär, radiokolhalten i kända trädringar mättes bakåt i tiden från 1900-talet, i tusentals år.

Trädringskalibrerat radiokol började användas i stor utsträckning för 50 år sedan. En standardkalibreringskurva introducerades 1986 och uppdateras med några års mellanrum när mer data läggs till.

"En enda kalibreringskurva på norra halvklotet har legat till grund för radiokoldatering i Europa och Medelhavet i fem decennier, sätta tidsramen för förhistorien, " Manning och medförfattare skriver. "Men, när mätprecisionen ökar, Det finns allt fler bevis för några små men betydande regionala (delvis växtsäsong) förskjutningar i samma års nivåer av radiokoldioxid."

I deras studie, Manning och medförfattare ifrågasätter noggrannheten hos en enda kalibreringskurva för hela det norra halvklotet. Använda data som samlats in av endast ett labb för att kontrollera interlaboratorievariationer, de jämförde radiokoldata från norra Europa (Tyskland) och från Medelhavet (centrala Turkiet) under 2:a och 1:a årtusendena f.Kr. De fann att det finns några små men kritiska perioder av variation för Medelhavets radiokolhalter. Data från två andra radiokolaboratorier på prover från centrala Italien och norra Turkiet gav sedan konsekvens.

Växtsäsonger spelar en roll, säger tidningen. Radiokolhalten på jorden varierar beroende på årstid; det finns en vinterlåg och en sommarhöjd, sa Manning. Kolet i en trädring reflekterar när trädet fotosyntetiserade och, därför, ta ut kol ur atmosfären.

"I norra Europa eller i Nordamerika, ett träd kommer att göra detta i april till september. Men ett träd i Jordanien eller Israel gör det från oktober till april – nästan motsatt tid på året, " han sa.

Dessa variationer, fastän liten, potentiellt påverka kalenderdatum för förhistorien med upp till några decennier, avslutar tidningen.

Även små datumförskjutningar – 50 år eller mindre – är viktiga för att bygga tidslinjen för Medelhavsområdet, som, under de senaste två årtusendena f.Kr. var en härd för inbördes relaterade kulturer.

De justerade datumen bekräftar tidigare obekväma tidslinjer, där radiokol och historia inte verkade överensstämma för vissa historiska landmärken, inklusive döden och begravningen av den egyptiske farao Tutankhamen, som dateras runt 1320-talet till 1310-talet f.Kr., enligt nyare egyptologi.

Studien tar också upp en debatt om datumet för ett massivt vulkanutbrott på Santorini. Denna mycket studerade händelse dateras runt 1500 f.Kr. av arkeologer men tidigare—1630 till 1600 f.Kr. - av forskare. Manning sa att de nya fynden utesluter datumet 1500 f.Kr. men kan också modifiera vetenskapen. A 1630-1600 f.Kr. datum är fortfarande möjligt, men ett senare datum i intervallet 1600-1550 f.Kr. nu blir det rimligt, och fungerar till och med bättre med befintliga arkeologiska och historiska dokument, inklusive skrifter från Egypten.

Studien har också konsekvenser för att förstå vilken kultur som påverkade minoerna och mykenerna, som ledde till det antika Grekland.

"Att få rätt datum kommer att skriva om och få vår historia korrekt när det gäller vilka grupper som var betydelsefulla för att forma vad som sedan blev klassisk civilisation, Manning sa. "En korrekt tidslinje är nyckeln till vår historia."

Han förutspår uppföljning av denna studie och en framtid med mer specifika regionala kalibreringskurvor inom norra halvklotet – såväl som efterföljande anpassning till historiska datum.