Sehingga tahun 1949, apabila ahli-ahli arkeologi menggali tulang prasejarah, titik batu, sisa arang atau artifak lain dari sejarah manusia awal, mereka tidak dapat mengetahui betapa lama objek tersebut. Ahli kimia Willard Libby mengubahnya, mencipta kaedah yang bijak untuk membuat objek purba berdasarkan jenis atom karbon yang terdapat di dalamnya.
Libby dan rakan-rakannya berdasarkan idea mereka tentang fakta bahawa makhluk hidup menggabungkan sejumlah kecil isotop karbon (C-14) tertentu dari atmosfera ke dalam struktur mereka; apabila mereka mati, mereka berhenti menambah baru C-14, dan kuantiti yang tersisa di dalam perlahan menurunkan unsur yang berbeza, nitrogen-14. Dengan memikirkan bahawa separuh hayat C-14 (jumlah masa yang diperlukan untuk separuh daripada kuantiti tertentu C-14 untuk mereput ke dalam N-14) ialah 5, 730 tahun, mereka boleh menganalisis nisbah nisbah C-14 ke N-14 di dalam sekeping kayu atau tulang dan menentukan berapa lama ia telah mati.
Teknik ini telah merevolusi arkeologi, antropologi dan bidang-bidang lain, yang membolehkan kita untuk menentukan usia objek mutlak sehingga kira-kira 60, 000 tahun. Walaupun begitu, ketepatan teknik ini telah dibatasi oleh hakikat bahawa jumlah C-14 di atmosfera telah berubah dari masa ke masa-dan tidak pernah ada rekod yang hebat tentang berapa banyaknya ia berubah-ubah sepanjang tahun.
Dengan ini, satu pasukan saintis dari University of Oxford dan di tempat lain sangat teruja apabila mereka menggali daun fosil dan teras lapisan sedimen dari bawah Tasik Suigetsu di Jepun. Sampel-sampel ini mungkin tidak kelihatan seperti banyak, tetapi kerana lapisan lapisan dan keadaan yang unik, penemuan ini merupakan rekod komprehensif C-14 atmosfera dari 11, 200 hingga 52, 800 tahun yang lalu. Contoh-contoh sedimen dari satu lokasi ini di permukaan bumi, dengan kata lain, akan membuat keupayaan kita untuk membuat artifak kuno yang terdapat di mana-mana di planet ini jauh lebih tepat.
"Keputusan baru menawarkan penghalusan penting rekod radiokarbon atmosfera dan meletakkan skala masa radiokarbon pada asas yang lebih kukuh, " kata Jesse Smith, editor di Science, di mana hasil penemuan telah diterbitkan dalam kertas kerja hari ini.
Imej mikroskopis lapisan sedimen Tasik Suigetsu. (Imej melalui Gordon Schlolaut) Satu set proses dan keadaan spesifik yang berlaku di dalam tasik membantu menjelaskan mengapa teras sedimen dan sampel daun sangat berharga. Setiap musim sejuk, alga berwarna terang yang dipanggil diatom mati dan meliputi lantai tasik; setiap musim panas, mereka pula diliputi oleh lapisan sedimen yang lebih gelap. Kerana tasik itu masih sangat rendah, rendah oksigen dan tidak terganggu oleh glasier atau aktiviti geologi pada bila-bila masa dalam 52, 800 tahun yang lalu, lapisan mikroskopik ini terdiri daripada rekod tahunan lengkap yang dipelihara dalam teras sedimen.
Lebih-lebih lagi, kerana daun dan bahan organik lain telah terperangkap di antara lapisan, saintis dapat menggunakan jumlah C-14 di setiap daun untuk membina gambaran lengkap atmosfera C-14 dari masa ke masa. Rekod C-14 di atmosfera terdahulu berasal daripada sampel laut (yang berbeza dari yang ada di darat) atau cincin pokok (yang hanya bertarikh lebih kurang 12, 000 tahun yang lalu), jadi teras ini akan meningkatkan ketepatan penyiasatan radiokarbon untuk objek lama. Para penyelidik "berlabuh" rekod C-14 baru ke data terdahulu dengan memadankan tahap yang terdapat dalam lapisan lebih baru teras kepada mereka yang sudah diketahui dari cincin pokok.
"Walaupun rekod ini tidak akan menghasilkan semakan utama tarikh, contohnya dalam arkeologi, akan ada perubahan terperinci yang berurutan beratus-ratus tahun, " kata ahli arkeologi University of Oxford Bronk Ramsey, penulis utama kertas itu. "Perubahan sedemikian boleh menjadi sangat penting apabila anda cuba melihat respon manusia terhadap iklim, sering tertanggal dengan kaedah lain, contohnya melalui teras ais Greenland. Skala masa yang lebih tepat untuk menilai akan membolehkan kita menjawab soalan-soalan dalam arkeologi, yang sebelum ini kita tidak mempunyai resolusi untuk menangani. "
Para penyelidik menyangka bahawa keadaan di Lake Suigetsu dapat menghasilkan rekod C-14 seperti awal tahun 1993, tetapi mereka menghadapi masalah teknikal dalam mengekstrak dan menganalisis teras utuh sehingga kini. "Ini adalah realisasi impian Jepun selama 20 tahun, " kata pengarang bersama Takeshi Nakagawa dari University of Newcastle upon Tyne di England. Walaupun ia mengambil sedikit masa untuk berjaya pulih sampel, mereka kini akan membantu para penyelidik untuk memikirkan umur spesimen dan artifak yang lebih tua.
