ПРО+Не используйте методические пособия в качестве самоучителя. Здесь разбирается только квалифицированный специалист!
 

Радиоуглерод и абсолютная хронология: записки на тему (8)

Недавно, чтобы продемонстрировать несостоятельность упреков и отсутствие замкнутого круга один из ведущих мировых специалистов в дендрохронологии, Dr. Mike Barbetti (NGW Macintosh Centre for Quaternary Dating, University of Sydney), провел компьютерный эксперимент. Он с коллегами рассыпали 14-тысячелетнюю дендрошкалу на отдельные составляющие кусочки. А затем компьютеру дали задание собрать их все обратно, во что получится, и какой уж длины получится, не используя никоим образом никакую информацию о датировках этихкусочков, чисто по корреляционным связям. Так вот, результат - получилась та самая исходная шкала, один в один (M. Barbetti, personal communication). Довольно показательно, на мой взгляд, как вы думаете?


Рис. 9. Сравнение композитных данных содержания 10Be во льду Гренландской станции Camp Century [Beer et al.] и Антарктической Dome C [Raisbeck et al.] с кривой содержания радиоуглерода в кольцах деревьев [Stuiver et al.].

Все же надо отметить, для полноты картины и точности, что калибровочная кривая не идеальна. В чем это проявляется?

Я говорил выше, что в отношении радиоуглерода атмосферу можно считать хорошо перемешанной в первом приближении. Действительно, это так. Однако все же малые различия от места к месту имеются, они, правда, представляют в основном интерес для геофизики, для исследования процессов обмена и переноса в углеродообменной системе. Тем не менее, люди их исследуют и в отношении датировок. Статьи на эту тему время от времени появляются в журналах. Вот например: F. G. McCormac, M. G. L. Baillie, J. R. Pilcher and R. M. Kalin, Location-Dependent Differences in the 14C Content of Wood, Radiocarbon V.37, N. 2, 1995 (абстракт статьи здесь: <http://www.radiocarbon.org/Journal/v37n2/Abstracts/395.html>).

И вот какой вывод делается: studies showed American wood to be slightly depleted in 14C. None of the findings of this study would significantly alter calibrated 14C dates. В статье проводилось сравнение между рядом европейских серий и американской кривой. Проводились сравнения американской кривой (как основы калибровочной кривой) с сериями и из других мест. Автор сам наблюдал расхождение американской кривой и кривой, построенной по кольцам деревьев с северного Урала. Причем различие в датировке достигало бы 70 лет на промежутке времени в примерно тридцать лет - в самом начале маундеровкого минимума. А на остальном промежутке в более чем 400 лет согласие было весьма хорошим, с отклонениями не более полутора десятков лет. Частично это отражено в статье Paul E Damon ъ Christopher J Eastoe ъ Irina B Mikheeva, The Maunder Minimum: An Interlaboratory Comparison of D14C from AD 1688 to AD 1710, Radiocarbon V.41, N.1, 1999 (абстракт статьи здесь: <http://www.radiocarbon.org/Journal/v41n1/Abstracts/5.html>).

Вот пример совсем недавней статьи на эту же тему: F B Knox; B G McFadgen, LEAST-SQUARES FITTING SMOOTH CURVES TO DECADAL RADIOCARBON CALIBRATION DATA FROM AD 1145 TO AD 1945, RADIOCARBON, Vol 43, Nr 1, 2001, p 87-118 (статья в pdf формате здесь: <http://giorgio.catchword.com/vl=935119/cl=15/nw=1/fm=docpdf/rpsv/catchword/arizona/00338222/v43n1/s13/p87>, а если открыть не удасться, то, по крайней мере, вот выдержка из абстракта с выводами статьи: The comparison shows a variable 14C offset between the northern and southern hemispheres of 0-70 years (Southern Hemisphere older), and a Northern Hemisphere longitudinal variation of -20 to +60 years (British Isles generally older than western North America).

Автор обсуждал в прошлом году эти результаты с Dr Knox, сравнивая поведение кривых из района юга Тихого океана и полярного Урала, и обе их с европейскими. Общее мнение - наблюдаемые расхождения кривых синхронизованы и связаны с глобальной вариацией углеродообменной системы на малом масштабе (времени и амплитуды - так сказать "дрожание"). В настоящее время рассматривается связь с солнечными вариациями и Эль Ниньо, правда об окончательных выводах говорить пока рановато. Тем не менее, общее мнение было, что такие пространственные вариации существенно не влияют на ошибки радиоуглеродного датирования. Нет, конечно они влияют на получаемые даты, однако добавляемая ошибка обычно заметно меньше погрешностей, вызванных другими причинами. Тем не менее, работу в этом направлении активно продолжают несколько групп, с тем, чтобы в ближайшей перспективе построить полное пространственно-временное распределение радиоуглерода в атмосфере за возможно более длительный период. Основной интерес в этом у климатологов и геофизиков, а побочным результатом будет дальнейшее уточнение радиоуглеродных датировок и избежание даже этих неосновных ошибок.

Возможны и другие случаи, когда калибровочная кривая не будет точно отражать атмосферное радиоуглеродное содержание для какого-либо конкретного образца. Это будет происходить, если исследуемый объект формировался в непосредственной близи от сильного, но локального источника углерода с заметно смещенным изотопным балансом. Речь в данном случае идет о растениях, произрастающих вблизи источников углекислого газа. Для растений из крупных современных мегаполисов зафиксировано обеднение радиоуглеродом по сравнению с их "дикими" сородичами. Опять-таки, этот эффект существенен лишь для крупных городов, это раз. А во-вторых, массовое использование ископаемых топлив, абсолютно свободных от 14C, началось лишь в современные времена, для которых радиоуглеродная датировка все равно не применяется.

Возможен и другой случай, когда растение произрастало рядом с природными источниками углекислого газа вулканического происхождения. Тогда естественно ожидать заметного обеднения радиоулеродом и искуственного "постарения" образца. Исследования этого эффекта проводились. См. например F. Saupe, O. Strappa, R. Coppens, B. Guillet and R. Jaecy, A possible source of error in 14C dates: volcanic emanations (examples from the Monta Amiata district, provinces of Grosseto and Sienna, Italy), Radiocarbon (1980)V.22, N.2, p.525-531; M. Bruns, I. Levin, K. O. Munnich, H. W. Hubberten and S. Fillipakis, Regional sources of volcanic carbon dioxide and their influence on 14C content of present-day plant material, Radiocarbon (1980) V.22., N.2, p.532-536. Было показано, что эффект заметен для растений в непосредственной близи, речь шла о единицах до сотни метров от газовых источников, фумарол или шахтных выходов с сильным истечением газа.

Какой можно сделать вывод? Да, действительно, причина для ошибки существует. Но относиться это будет лишь к очень малому числу образцов: их, датированных неправильно по этой причине, будет совершенно незначительное количество, и они будут явно выделяться среди остальных.

Может оказаться и более сложное влияние этого же агента, правда опять весьма ограниченное. Вот, например в статье Nancy R Beavan-Athfield; Bruce G McFadgen; Rodger J Sparks, ENVIRONMENTAL INFLUENCES ON DIETARY CARBON AND 14C AGES IN MODERN RATS AND OTHER SPECIES, Radiocarbon (2001), V. 43 N.1 P.7 - 14 (статья здесь: <http://haly.catchword.com/vl=9831069/cl=37/nw=1/fm=docpdf/rpsv/catchword/arizona/00338222/v43n1/s4/p7>, абстракт здесь: <http://haly.catchword.com/vl=9831069/cl=37/nw=1/rpsv/catchword/arizona/00338222/v43n1/s4/p7>) показано влияние тех же вулканических эманаций через пищевую цепь. Опять эффект наблюдался лишь внутри активной вулканической зоны, насыщенной чуть не на каждом шагу горячими источниками, фумаролами, гейзерами, газовыми истечениями, и для вулканического же озера, возникшего на месте взрывного извержения.

Вообще говоря, передача изотопного сигнала через пищевую цепь может вызвать и другого вида ошибки. Пусть мы имеем сухопутный организм, находящийся предпочтительно на морской диете. Тогда очевидно, что радиоуглеродное соотношение для него будет определяться резервуаром происхождения пищи. В случае же морского резервуара, мы знаем, заметно обеднение радиоуглеродом, так называемый резервуарный эффект. Такими организмами на морской диете могут быть некоторые сухопутные млекопитающие, тот же белый медведь, например, птицы во множестве, и некоторые людские сообщества. Датировки таких образцов всегда должны проводиться с особой осторожностью, собираться вся возможная информация об объекте. Это кстати одна из причин, почему радиоуглеродные лаборатории запрашивают всю возможную информацию об образце, который требуется датировать.

Существует калибровочная кривая для поверхностного слоя океана, однако все же калибровка для таких образцов еще не столь точна как для атмосферных-наземных. Работы в этом направлении продолжаются, и можно надеяться через определенное время приближения точности определения календарного возраста морских образцов к таковым для сухопутных (например уточнение резервуарного эффекта для внутренних морей G. Siani1, M. Paterne, M. Arnold, E. Bard, B. M?tivier, N. Tisnerat, F. Bassinot, RADIOCARBON RESERVOIR AGES IN THE MEDITERRANEAN SEA AND BLACK SEA, Radiocarbon (2000), V. 42, N. 2, p 271-280 (статья здесь: <http://haly.catchword.com/vl=10606993/cl=43/nw=1/fm=docpdf/rpsv/catchword/arizona/00338222/v42n2/s11/p271>, абстракт здесь: <http://haly.catchword.com/vl=10606993/cl=43/nw=1/rpsv/catchword/arizona/00338222/v42n2/s11/p271>); или интересную статью об уточнении применения резервуарной поправки и уменьшения возможных погрешностей M. Jones and G. Nicholls, RESERVOIR OFFSET MODELS FOR RADIOCARBON CALIBRATION, Radiocarbon (2001), V. 43, N. 1, p 119-124 (статья здесь: <http://haly.catchword.com/vl=9831069/cl=37/nw=1/fm=docpdf/rpsv/catchword/arizona/00338222/v43n1/s14/p119>, абстракта к сожалению отдельно нет), где кстати имеются и интернет ссылки на программные пакеты для калибровки с учетом резервуарного эффекта.

Итак, я перечислил несколько причин возможных ошибок, их вероятную величину. В других частях статьи я уже упоминал о некоторых других возможных отклонениях. Давайте соберем их здесь все вместе, укажем методы избежания и борьбы с этими ошибками и возможную величину и важность.

Погрешности, обусловленные неточным знанием периода полураспада и погрешностью измерения. Весьма невелики. Погрешность в периоде полураспада около 0.5% и погрешность измерения того же порядка. Суммарная погрешность будет около 0.7%

Погрешность калибровочной кривой. В зависимости от того, какой кривой пользуется исследователь, одна из привносимых погрешностей будет 10 лет или 20 лет (шаг/разрешение кривой). Но форма кривой также вносит существенную погрешность в конечный результат. А вот тут четкого ответа быть не может, как вы помните. Для каких-то образцов это может быть и 20-30 лет, а для каких-то и до 300 лет. Добавим также и "неидеальность" кривой, т.е. возможные локальные отклонения. Максимальные обнаруженные отклонения достигали 70 лет, как говорилось выше. А в среднем значительно меньше. Эта погрешность может быть уменьшена региональной коррекцией или уточнением возраста по локальной калибровочной кривой. Иногда это делается, когда хочется достичь особой точности. Как я уже упоминал, существуют длинные кривые для Европы, севера России, южной Америки, Австралазии. Для очень же многих образцов такое уточнение просто не нужно.

Первоисточник: 
Левченко В. Радиоуглерод и абсолютная хронология: записки на тему. 18-12-2001
 
 
 
 
Ошибка в тексте? Выдели ее мышкой и нажми   Ctrl  +   Enter  .

Стоит ли самостоятельно реставрировать непрофессионалу? (2018)


  1. Технические операции требуют профессиональных навыков.

  2. Представить ход работы - это одно, а сделать - совсем другое.

  3. Не каждому памятнику пригодны стандартные методики реставрации и хранения.

  4. Некоторые методики устарели из-за выявленных деструктивных последствий.

  5. Неверно подобранные материалы сразу или в будущем нанесут вред памятнику.

  6. Если возвращаете памятнику утраченную красоту, то сохраняете ли его подлинность?

________________

В этих и во многих других вопросах разбирается только квалифицированный специалист!
  • Вам в помощь на сайте представлены эксперты и мастера реставраторы.
  • Спрашивайте, интересуйтесь, задавайте вопросы на нашем форуме.
  • Обучайтесь под непосредственным руководством опытного наставника.

 

Что Вы считаете ГЛАВНЫМ в процессе реставрации? (2018)


Есть ли у вас друзья реставраторы? (2018)


Есть ли у вас друзья реставраторы? (2018)

«Дружба — личные взаимоотношения между людьми, основанные на общности интересов и увлечений, взаимном уважении, взаимопонимании и взаимопомощи». (Дружба—Википедия)

«Знакомство — отношения между людьми, знающими друг друга». (Знакомство—Викисловарь)

ЕЖЕГОДНЫЙ КОНКУРС ЛУЧШИХ РАБОТ ВЕРНИСАЖА И ВЕБ-ПОРТФОЛИО
Система Orphus

Если вы обнаружили опечатку или ошибку, отсутствие текста, неработающую ссылку или изображение, пожалуйста, выделите ошибку мышью и нажмите Ctrl+Enter. Сообщение об ошибке будет отправлено администратору сайта.