La capacita' di datazione di oggetti
antichi, risalenti fino a 55.000 anni fa, raggiunge un alto
livello di precisione grazie al lavoro di un gruppo
internazionale di scienziati che ha permesso di migliorare
sensibilmente l'accuratezza della curva di calibrazione per le
datazioni al radiocarbonio.
Un progetto - a cui ha partecipato
anche l'Universita' di Bologna - portato avanti per sette anni e
realizzato grazie all'analisi di oltre 15 mila reperti.
I risultati, pubblicati sulla rivista "Radiocarbon", compongono
tre nuove curve di calibrazione del radiocarbonio: IntCal20 per i
reperti rinvenuti nell'emisfero nord del pianeta, SHCal20 per
l'emisfero sud e Marine20 per il mondo degli oceani.
Per
l'Universita' di Bologna ha partecipato allo studio la
professoressa Sahra Talamo, docente al Dipartimento di Chimica
"Giacomo Ciamician" e Principal Investigator del progetto ERC
RESOLUTION, il cui obiettivo e' sviluppare set di dati di
calibrazione al radiocarbonio ad alta risoluzione che permettano
di ottenere datazioni in grado di fare luce sui periodi chiave
della preistoria europea.
"Queste nuove curve di calibrazione del radiocarbonio ci daranno
la possibilita' di osservare il passato con un livello di
dettaglio mai raggiunto prima", spiega la professoressa Talamo.
"E questo ci permettera' ad esempio di ottenere nuove informazioni
su un periodo cruciale della storia dell'Homo Sapiens: la
dinamica del suo arrivo in Europa, le interazioni avute con
l'Uomo di Neandertal e quando le popolazioni di queste due specie
si sono sovrapposte in differenti regioni europee".
La tecnica del radiocarbonio - spiega l'Alma Mater - svolge un
ruolo fondamentale per l'avanzamento di molti campi di ricerca.
Non solo per gli archeologi, a cui offre la possibilita' di datare
con precisione antichissimi resti (pre)storici, ma anche ad
esempio per chi si occupa di geoscienze, permettendo di
ricostruire le variazioni climatiche avvenute nel corso di lunghi
archi temporali e offrendo cosi' informazioni utili per prepararsi
ai cambiamenti climatici futuri.
"L'avvento delle datazioni al radiocarbonio ha rivoluzionato il
campo dell'archeologia e delle scienze ambientali", conferma
Paula Reimer, professoressa della Queen's University Belfast
(Regno Unito) che ha guidato il gruppo di ricerca internazionale.
"Migliorare le curve di calibrazione ci permette di conoscere
meglio la nostra storia: questo nuovo aggiornamento degli
standard utilizzati sara' fondamentale per rispondere a domande
cruciali sull'evoluzione del mondo in cui viviamo e sul ruolo
svolto dell'uomo in questo processo".
La tecnica del radiocarbonio e' stata sviluppata nel 1949 da
Willard Frank Libby: una scoperta che gli valse, nel 1960, il
premio Nobel per la chimica. Alla base del suo funzionamento ci
sono due isotopi di carbonio: uno stabile, il Carbonio-12, e uno
radioattivo, il Carbonio-14. Poiche' tutti gli esseri viventi
assorbono carbonio, sotto forma di CO2, questo significa che i
due isotopi di Carbonio-12 e Carbonio-14 sono presenti nel loro
organismo nella stessa proporzione con cui erano presenti
nell'atmosfera nel periodo in cui sono vissuti. Quando pero' un
organismo muore, il processo di acquisizione di nuovo carbonio si
interrompe. A quel punto, gli isotopi stabili di Carbonio-12
restano invariati, ma gli isotopi radioattivi di Carbonio-14
iniziano un processo di decadimento di cui conosciamo con
precisione i tempi. In questo modo, quando misuriamo la quantita'
restante di Carbonio-14 in un campione organico possiamo
determinare l'eta' della morte dell'organismo a cui e' appartenuto.
A complicare le cose - prosegue l'Universita' di Bologna - c'e'
pero' il fatto che la quantita' di Carbonio-14 presente
nell'atmosfera non e' rimasta costante nel corso della storia:
questo significa che l'eta' Carbonio-14 non corrisponde a un'eta'
calendario.
Per ovviare a questo problema, si utilizza una
procedura chiamata calibrazione, che permette di calibrare l'eta'
Carbonio-14 con una scala di tempo assoluta: e' cosi' che nasce la
curva di calibrazione conosciuta come IntCal (International
Calibration Curve).
La nuova Curva di calibrazione IntCal20 ha
raggiunto un'alta precisione con l'obiettivo di sviluppare solide
cronologie del cambiamento paleoambientale e una comprensione piu'
dettagliata della successione degli eventi climatici.
Un risultato ottenuto grazie a piu' precise analisi di
Carbonio-14 dei reperti presenti nei diversi archivi che vengono
utilizzati nella curva stessa.
Tra questi ci sono ad esempio
resti di alberi risalenti fino a 14.000 anni fa, stalagmiti
trovate in diverse grotte, coralli rinvenuti nei mari e carotaggi
di sedimenti lacustri e oceanici.
In totale, per costruire le
nuove curve di calibrazione il gruppo internazionale di ricerca
(IntCal Working Group) ha realizzato circa 15 mila misurazioni al
radiocarbonio di oggetti risalenti fino a 55.000 anni fa.
"Grazie all'alto livello di risoluzione del campionamento
realizzato, le nuove curve di calibrazione ci permettono di
ottenere datazioni su scala decennale andando indietro nel tempo
fino a 55.000 anni fa: un miglioramento significativo rispetto a
quanto era possibile fare fino ad oggi", spiega la professoressa
Talamo. "Questo risultato pero' e' solo il primo passo per arrivare
ad un calendario preciso degli eventi che caratterizzano
l'evoluzione umana.
Per questo il progetto RESOLUTION sara' di
fondamentale importanza: infatti, usando gli alberi fossili e
sfruttando la sincronicita' del Berillio-10 e del Carbonio-14,
(come si vede gia' in IntCal20 per il periodo di tempo tra 14,000
e 14,700 anni fa), si potra' arrivare ad una curva ancora piu'
precisa e ottenere per la prima volta una risoluzione eccezionale
della preistoria europea".
