Calibración de radiocarbono


Las mediciones de datación por radiocarbono producen edades en "años de radiocarbono", que deben convertirse en edades del calendario mediante un proceso llamado calibración . La calibración es necesaria porque la atmósfera14
C
/12
La
relación C , que es un elemento clave en el cálculo de las edades de radiocarbono, no ha sido constante históricamente. [1]

Willard Libby , el inventor de la datación por radiocarbono, señaló ya en 1955 la posibilidad de que la proporción haya variado con el tiempo. Comenzaron a notarse discrepancias entre las edades medidas y las fechas históricas conocidas de los artefactos, y quedó claro que sería necesario aplicar una corrección a las edades de radiocarbono para obtener las fechas del calendario. [2] Las fechas sin calibrar pueden indicarse como "hace años de radiocarbono", abreviado "14
C
ya ". [3]

El término Antes del Presente (BP) se establece para informar las fechas derivadas del análisis de radiocarbono, donde "presente" es 1950. Las fechas no calibradas se indican como "BP uncal", [4] y las fechas calibradas (corregidas) como "BP cal". Usado solo, el término BP es ambiguo.

Para producir una curva que pueda usarse para relacionar los años calendario con los años de radiocarbono, se necesita una secuencia de muestras fechadas de manera segura, que se pueden probar para determinar su edad de radiocarbono. La dendrocronología , o el estudio de los anillos de los árboles, condujo a la primera secuencia de este tipo: los anillos de los árboles de piezas individuales de madera muestran secuencias características de anillos que varían en grosor debido a factores ambientales como la cantidad de lluvia en un año determinado. Esos factores afectan a todos los árboles de un área y, por lo tanto, el examen de las secuencias de anillos de árboles de madera vieja permite identificar secuencias superpuestas. De esa manera, una secuencia ininterrumpida de anillos de árboles puede extenderse hacia el pasado. La primera secuencia publicada de este tipo, basada en anillos de pino bristlecone, fue creada en la década de 1960 por Wesley Ferguson.. [6] Hans Suess utilizó los datos para publicar la primera curva de calibración para la datación por radiocarbono en 1967. [2] [7] [8] La curva mostró dos tipos de variación de la línea recta: una fluctuación a largo plazo con un período de alrededor de 9.000 años, y una variación a corto plazo, a menudo denominada "ondulaciones", con un período de décadas. Suess dijo que trazó la línea que muestra los meneos con "cosmic schwung ", o a mano alzada. Durante algún tiempo no estuvo claro si los meneos eran reales o no, pero ahora están bien establecidos. [7] [8]

El método de calibración también asume que la variación temporal en 14
El
nivel C es global, de modo que una pequeña cantidad de muestras de un año específico son suficientes para la calibración, que se verificó experimentalmente en la década de 1980. [2]

Durante los siguientes 30 años, se publicaron muchas curvas de calibración utilizando una variedad de métodos y enfoques estadísticos. [9] Fueron reemplazadas por la serie de curvas INTCAL, comenzando con INTCAL98, publicada en 1998 y actualizada en 2004, 2009, 2013 y 2020. [10] Las mejoras a estas curvas se basan en nuevos datos recopilados de anillos de árboles, varvas , corales y otros estudios. Las adiciones significativas a los conjuntos de datos utilizados para INTCAL13 incluyen datos de foraminíferos marinos no variados y espeleotemas con fecha U-Th . Los datos de INTCAL13 incluyen curvas separadas para los hemisferios norte y sur, ya que difieren sistemáticamente debido al efecto hemisférico; también hay una curva de calibración marina separada.[11] La curva de calibración para el hemisferio sur se conoce como SHCal a diferencia de IntCal para el hemisferio norte. La versión más reciente se publicó en 2020. También hay una curva diferente para el período posterior a 1955 debido a que las pruebas de bombas atómicas crean niveles más altos de radiocarbono que varían según la latitud, lo que se conoce como bomba cal.


La curva del hemisferio norte de INTCAL13. A partir de 2017, esta es la versión más reciente de la curva de calibración estándar. Hay gráficos separados para el hemisferio sur y para la calibración de datos marinos. [5]
La salida de CALIB para valores de entrada de 1260-1280 BP, utilizando la curva INTCAL13 del hemisferio norte
Parte de la curva de calibración INTCAL13, que muestra métodos correctos (t 1 ) e incorrectos (t 2 ) para determinar un rango de año calendario a partir de una curva de calibración con un error dado [5]
Diferentes fechas de radiocarbono, con errores estándar similares, pueden dar rangos de años calendario resultantes muy diferentes, dependiendo de la forma de la curva de calibración en cada punto.