Stenverktyg har tillverkats av människor och deras förfäder i miljontals år. För arkeologer, dessa steniga rester – litiska artefakter och flingor – är av avgörande betydelse. På grund av deras höga bevarandepotential, de är bland de vanligaste fynden vid arkeologiska utgrävningar. Över hela världen, numerisk datering av dessa litiska artefakter, speciellt när de uppstår som ytfynd, är fortfarande en stor utmaning. Vanligtvis, stenverktyg kan inte dateras direkt, men bara när de är inbäddade i sedimentlager tillsammans med, till exempel, organiskt material. Åldern på sådant organiskt material kan begränsas via radiokoltekniken. Om sådana daterbara organiska lämningar saknas eller om stenartefakter saknar ett skiktat sedimentärt sammanhang, utan snarare förekommer som artefakter på ytan, numerisk datering blir väldigt svårt eller helt enkelt omöjligt.

"Jordens yta är mycket dynamisk och erosion och återavsättning av material, speciellt över långa tidsskalor, det är vanligt. En exakt åldersbestämning av litiska artefakter som förekommer som ytfynd har därför hittills knappast varit möjlig. Många aspekter av forntida mänskligt beteende har bara bevarats som ytfynd, kan därför inte dateras exakt med för närvarande tillgängliga dateringsmetoder. Genom att vidareutveckla dateringstekniken Optically Stimulated Luminescence (OSL), vi kan nu, för första gången, utföra exakt, och direkta åldersmätningar på litiska artefakter. I vår nuvarande studie använde vi stenartefakter från en arkeologisk ytplats i södra centrala Tibet, " förklarar Michael Meyer, chef för luminescenslaboratoriet vid institutionen för geologi vid universitetet i Innsbruck och en av huvudförfattarna till studien som nu publicerats i den välrenommerade tidskriften Vetenskapens framsteg .

OSL-datering bygger på mätning av ljus lagrat i naturliga mineraler och är ett av de viktigaste absoluta dateringsverktygen inom arkeologi och geovetenskap. "Denna dateringsmetod använder naturliga ljussignaler som ackumuleras över tiden i naturliga dosimetrar, såsom kvarts- och fältspatkorn som är viktiga beståndsdelar i sediment, samt stenar och litiska artefakter. Dessa mineraler kan föreställas som miniatyriserade klockor. Varje korn är en liten klocka som kan "avläsas" under kontrollerade laboratorieförhållanden. Ljussignalen gör att vi kan sluta oss till åldern på det arkeologiska sedimentlagret eller artefakten. Ju mer ljus, ju äldre provet är, " säger geologen. "I den här studien, vi har nu tagit ett nytt tillvägagångssätt och inte fokuserat på sedimentkorn av sand, men - för första gången - på stenföremål själva."

Brytningsaktiviteter mer än 5, 000 år sedan

På grund av dess extrema miljö- och klimatförhållanden anses Tibets torra högland vara en av de sista regionerna på jorden som ockuperades av människor. När exakt människor i denna avlägsna och ganska extrema miljöer inträffade har orsakat en hel del vetenskaplig debatt under det senaste decenniet. Under 2017, Michael Meyer daterade de berömda mänskliga fot- och handavtrycken av Chusang i den centrala delen av den tibetanska platån till en ålder mellan 8, 000 och 12, 000 år.

I den aktuella studien, Meyer och hans team analyserade arkeologiska fynd från södra Tibet i Innsbruck OSL-laboratoriet:Utgrävningsplatsen Su-re ligger omedelbart norr om Mount Everest-Cho Oyu-massivet i den så kallade Tingri-graben på en höjd av 4450 meter. Ytartefakter är särskilt vanliga i Tibet. För att dejta dem, forskaren använde den så kallade stenytebegravningsdateringen och tillämpade den på litiska ytartefakter. Denna metod bestämmer tidpunkten när stenartefakten kastades av människor och åtminstone delvis täcktes av jord.

"Med vår luminescensmetod, vi kan titta in i stenen och skapa en kontinuerlig åldersdjup profil. Insidan av en sten har aldrig utsatts för solljus, så vi har en mättad luminescenssignal där och en oändligt hög ålder. Dock, om bergytan utsätts för dagsljus under tillräckligt lång tid, signalen i de översta millimeterna eller centimeterna av berget kommer att raderas. Detta händer under knappning, när stenverktyget tillverkas, och även under den efterföljande artefaktanvändningen av människor. När artefakten sedan kasseras och åtminstone delvis begravs i sediment och skyddas från ljus, luminescenssignalen i denna artefaktyta laddas om. Genom att mäta denna djupberoende luminescenssignal i bergytorna, vi kan beräkna åldern på artefakten som kastas, med hänsyn till dynamiken i lokala jordytprocesser. Ett sådant tillvägagångssätt gör att vi kan datera stenartefakter direkt, även om de förekommer som ytfynd, " förklarar Meyer.

Analyserna av ytartefakterna från södra Tibet avslöjade en ålder mellan 5, 200 och 5, 500 år. "Vi antar att artefaktfynden vid Su-re är relaterade till stenbrottsaktiviteter på denna plats." Mycket gamla platser har upptäckts i den centrala delen av platån, dock, för den södra delen av den tibetanska platån, Su-re är för närvarande den äldsta säkert daterade webbplatsen.

För Michael Meyer, analysen av dessa tibetanska artefakter är bara början:"Denna OSL-baserade metod öppnar upp nya vyer inom arkeologisk datering och har stor potential även för platser på andra kontinenter som bevarar litiska artefakter i en gynnsam miljö, avslutar geologen.