Le emissioni di gas serra alterano la datazione al carbonio 14 dei reperti fossili
Gli archeologi dovranno sempre più fare affidamento su altre tecniche perché le emissioni continuano ad alterare la composizione degli isotopi di carbonio nell’aria
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La datazione al carbonio consente ai ricercatori di dire quanti anni hanno i materiali organici, come ossa e pezzi di legno. Il metodo si basa sulla misurazione del rapporto di una forma speciale (isotopo) di carbonio, il carbonio-14 (14C/C) nel campione. Le tecniche di datazione al carbonio si basano sul fatto che nell’aria sono presenti diversi isotopi del carbonio. Il carbonio-12 stabile è il più comune. Ma c’è anche una piccola quantità di carbonio radioattivo-14, che si genera principalmente quando i raggi cosmici interagiscono con l’atmosfera. La proporzione di carbonio-14 varia naturalmente nel tempo. Gli esseri viventi assorbono entrambi i tipi di carbonio. Dopo la loro morte, le quantità relative dei due isotopi iniziano a cambiare poiché il carbonio radioattivo-14 decade con un’emivita di 5.700 anni. Misurando la quantità di carbonio-14 rimasta in un oggetto, i ricercatori possono datare materiali organici, come legno, tessuto o ossa, che hanno circa 55.000 anni. Normalmente, minore è il rapporto di carbonio-14, più vecchio è il materiale. Tra il 1952 e il 1962 i test nucleari hanno rilasciato un picco “bomba al carbonio” che ha rapidamente raddoppiato la quantità di carbonio-14 nell’aria. Da allora, quel carbonio-14 è stato lentamente assorbito dagli esseri viventi e dall’oceano. Ma attualmente è in calo perché la combustione di combustibili fossili aggiunge carbonio all’atmosfera, ma non sotto forma di 14C/C.
Nel 2015, la ricercatrice Heather Graven, del Dipartimento di fisica dell’Imperial College London, aveva previsto nello studio “Impact of fossil fuel emissions on atmospheric radiocarbon and various applications of radiocarbon over this century” pubblicato su PNAS che presto i livelli di 14C/C sarebbero arrivati al di sotto dei livelli preindustriali, il che significa che i materiali più recenti potrebbero essere erroneamente datati come più vecchi di quanto siano in realtà. Il nuovo studio “Radiocarbon dating: going back in time”, pubblicato su Nature dalla Graven in collaborazione con Ralph Keeling (Scripps Institution of Oceanography) e Xiaomei Xu (università della California – Irvine), conferma che è proprio quel che sta avvenendo e che «Questo ha implicazioni per l’archeologia e la medicina legale, che si basano sulla datazione al carbonio».
I ricercatori dicono che «Se la combustione di combustibili fossili viene gradualmente eliminata per limitare il riscaldamento globale, il calo del 14C/C si fermerà. Ma con le emissioni ancora in aumento, entro il 2050 i 14C/C atmosferici potrebbero scendere a livelli che somigliano a quelli del Medioevo».
Commentando lo studio su Nature, Paula Reimer, specialista di datazione al radiocarbonio della Queen’s University Belfast, ha sottolineato che »Questo trend potrebbe presto rendere difficile dire se qualcosa ha 1.000 anni o è moderno. Sebbene di solito ci siano altri indizi sulla provenienza di un oggetto, ci sono spesso reperti sparsi senza tali informazioni, come resti umani non identificati che potrebbero provenire da un luogo di sepoltura storico o da una persona morta di recente».
Tom Higham, un archeologo della Wien Universität, conferma: «Questo sviluppo significa anche che gli scienziati forensi non saranno più in grado di utilizzare le impronte digitali al radiocarbonio per individuare l’età di materiali come avorio, oggetti d’antiquariato e vino. Se lavori in medicina legale o indaghi sui falsi, questo è un momento davvero triste». Questo è vero per il periodo dall’800 aC al 400 aC. Come spiega Higham, «Non puoi letteralmente datare nulla [precisamente]entro quei 400 anni». I gas serra rischiano di fare ancora più confusione per la datazione al radiocarbonio.
Per gli oggetti moderni che hanno solo decenni, il decadimento del carbonio-14 è trascurabile. Ma il rapido picco di carbonio-14 rilasciato dalle bombe nucleari ha creato una “curva bomba” diagnostica dei livelli di carbonio-14. «E’ il lato positivo dei test sulle bombe – dice Higham – Questo significa che la quantità di carbonio-14 in un oggetto può fornire un timestamp preciso per i materiali organici formatisi tra il 1960 e il 2020 circa». Higham ha utilizzato il 14C/C per rilevare, tra le altre cose, whisky contraffatto e tè cinese fatto con datteri e la tecnica del radiocarbonio è stata utilizzata su tutto, dalle acque sotterranee alle cellule umane.
I ricercatori sapevano da tempo che la fine dell’era del radiocarbonio stava arrivando, ma l’aumento delle emissioni di CO2 ha accelerato il processo. Nei prossimi decenni, quando l’uso di combustibili fossili diminuirà e la “curva bomba” si appiattirà, il valore del carbonio-14 non potrà più indicare una data.
Kevin Uno, un paleoecologo della Columbia University – New York City, che ha utilizzato la curva bomba per datare campioni di avorio e studiare il bracconaggio di elefanti, conclude su Nature: «E’ un vero peccato. Questo è uno strumento forense della fauna selvatica è la finestra della sua efficacia si sta chiudendo. E’ un po’ deprimente. La fine della curva bomba significa che i ricercatori dovranno fare sempre più affidamento su altre tecniche o isotopi per fare la loro datazione, incluso un terzo tipo di carbonio, il carbonio-13. Potrebbero esserci altri radionuclidi che possiamo usare».
