Radiokoldatering kommer att bli mer exakt än någonsin efter att ett internationellt team av forskare förbättrat tekniken för att bedöma åldern på historiska föremål.

Teamet av forskare vid universiteten i Sheffield, Belfast, Bristol, Glasgow, Oxford, St Andrews och historiska England, plus internationella kollegor, använda mått från nästan 15, 000 prover från föremål som går så långt tillbaka som 60, 000 år sedan, som en del av ett sjuårigt projekt.

De använde mätningarna för att skapa nya internationella radiokarbonkalibreringskurvor (IntCal), som är grundläggande över hela det vetenskapliga spektrumet för att exakt datera artefakter och göra förutsägelser om framtiden. Radiokoldatering är avgörande för områden som arkeologi och geovetenskap för att datera allt från de äldsta moderna mänskliga benen till historiska klimatmönster.

Arkeologer kan använda den kunskapen för att återställa historiska monument eller studera nedgången av neandertalarna, medan geoforskare på den mellanstatliga panelen för klimatförändringar (IPCC), lita på kurvorna för att ta reda på hur klimatet var tidigare för att bättre förstå och förbereda sig för framtida förändringar.

Professor Paula Reimer, från Queen's University Belfast och chef för IntCal-projektet, sa:"Radiokarbondatering har revolutionerat området arkeologi och miljövetenskap. När vi förbättrar kalibreringskurvan, vi lär oss mer om vår historia. IntCal-kalibreringskurvorna är nyckeln till att hjälpa till att svara på stora frågor om miljön och vår plats i den."

Teamet av forskare har utvecklat tre kurvor beroende på var objektet som ska dateras finns. De nya kurvorna, att publiceras i Radiokol , är IntCal20 för norra halvklotet, SHCal20 för södra halvklotet, och Marine20 för världshaven.

Dr Tim Heaton, från University of Sheffield och huvudförfattare på Marine20-kurvan, sade:"Det här är en mycket spännande tid att arbeta med radiokol. Utvecklingen på området har gjort det möjligt att verkligen främja vår förståelse. Jag ser fram emot att se vilka nya insikter i vårt förflutna dessa omräknade radiokoltidsskalor ger."

De tidigare radiokolkalibreringskurvorna utvecklats under de senaste 50 åren, var starkt beroende av mätningar tagna från träbitar som täcker 10 till 20 år stora nog att testas för radiokol.

Framsteg inom radiokoltestning innebär att de uppdaterade kurvorna istället använder små prover, som trädringar som täcker bara enstaka år, som ger tidigare omöjlig precision och detaljer i de nya kalibreringskurvorna. Dessutom, förbättringar i förståelsen av kolets kretslopp har inneburit att kurvorna nu har förlängts ända till gränsen för radiokoltekniken 55, 000 år sedan.

Radiokoldatering är den mest använda metoden för att datera de senaste 55, 000 år och underbygger arkeologisk och miljövetenskap. Det utvecklades först 1949. Det beror på två isotoper av kol som kallas stabil 12C och radioaktiv 14C.

Medan en växt eller ett djur lever tar den in nytt kol, så har samma förhållande mellan dessa isotoper som atmosfären vid den tiden. Men när en organism väl dör slutar den att ta in nytt kol, den stabila 12C kvarstår men 14C avtar med en känd hastighet. Genom att mäta förhållandet mellan 14C och 12C kvar i ett föremål kan datumet för dess död uppskattas.

Om nivån av atmosfärisk 14C var konstant, det här skulle vara lätt. Dock, det har fluktuerat avsevärt genom historien. För att kunna datera organismer exakt behöver forskare en tillförlitlig historisk registrering av dess variation för att exakt omvandla 14C-mätningar till kalenderåldrar. De nya IntCal-kurvorna tillhandahåller denna länk.

Kurvorna skapas baserat på att man samlar in ett stort antal arkiv som lagrar tidigare radiokol men kan också dateras med en annan metod. Sådana arkiv inkluderar trädringar från upp till 14, 000 år sedan, stalagmiter hittade i grottor, koraller från havet och kärnor borrade från sjö- och havsediment. Totalt, de nya kurvorna baserades på nästan 15, 000 mätningar av radiokol taget från föremål så gamla som 60, 000 år.

Alex Bayliss, Chef för Scientific Dating på Historic England, sa:"Exakt och högprecision radiokoldatering underbygger allmänhetens njutning av den historiska miljön och möjliggör bättre bevarande och skydd.

"De nya kurvorna har internationellt viktiga implikationer för arkeologisk metodik, och för metoder för att bevara och förstå träbyggda arv."

Darrell Kaufman från IPCC sa:"IntCal-serien av kurvor är avgörande för att ge ett perspektiv på tidigare klimat som är avgörande för vår förståelse av klimatsystemet, och en baslinje för att modellera framtida förändringar."