Verzameling van een monster uit het gebit van een mummie. Aan de hand hiervan wordt de ouderdom van de mummie onderzocht.
Ester Oras & Mait Metspalu, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons.
Koolstofdatering in de archeologie
Bij een archeologische vondst is het belangrijk om te achterhalen hoe oud het gevonden voorwerp is. Hier zijn verschillende manieren voor. Bij organisch materiaal, dus resten van mensen, dieren, planten en hout, wordt koolstofdatering gebruikt voor het onderzoeken uit welke tijd het afkomstig is. Koolstofdatering is een chemisch proces dat voorwerpen tot ruim 50.000 jaar terug kan dateren. Het kan veel informatie geven over een vondst en laat zien dat de wetenschap een belangrijke aanvulling kan zijn voor de geschiedenis. In dit artikel leggen we uit hoe koolstofdatering werkt en geven we voorbeelden van de toepassing ervan in de archeologie.
Hoe werkt het?
Bij Koolstofdatering wordt er gemeten hoeveel koolstof-14 (C14) er is achtergebleven in de organische resten. C14 is een isotoop van koolstof die van nature in de atmosfeer voorkomt. Mensen, dieren of planten nemen koolstof op tijdens de ademhaling. Hier zit ook een beperkte hoeveelheid C14 bij. De opname van C14 stopt wanneer het organisme (de plant, het dier, of de mens dus) sterft. Hierna vervalt C14 heel langzaam tot stikstof-14 (N14). Door de hoeveelheid C14 in overblijfselen te meten, kunnen wetenschappers berekenen hoe lang het geleden is dat het organisme is gestorven.
Archeologie Online is van de makers van Archeologie Magazine. Meer weten over dit prachtige magazine? JA GRAAG!
Het proces van koolstofdatering begint met het verzamelen van een monster van het organische materiaal dat moet worden gedateerd, zoals houtskool, botten of textiel. Hiervoor is een monster nodig van minstens 1 milligram. Dit monster wordt vervolgens chemisch behandeld om C14 te isoleren en dit te meten. Deze meting wordt vergeleken met de hoeveelheid C14 die een levend organisme normaal gesproken zou moeten bevatten. De halfwaardetijd van koolstof-14 is in dit proces zeer belangrijk. Dit is de tijd is die het kost om de helft van de C14 in een monster te laten vervallen tot N14. Met een halfwaardetijd van ongeveer 5.730 jaar is C14 ideaal voor het dateren van materialen die teruggaan tot enkele tienduizenden jaren.
Apparatuur waarmee het verval van C14 wordt gemeten.
Patafisik, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons.
Deze methode heeft de archeologie revolutionair veranderd. Archeologen kunnen hierdoor veel preciezer nagaan hoe lang geleden een artefact is gemaakt of wanneer historische gebeurtenissen hebben plaatsgevonden. Van prehistorische nederzettingen tot oude graftombes, koolstofdatering biedt een onmisbaar hulpmiddel om de tijdlijn van de menselijke geschiedenis te ontrafelen.
Bekende voorbeelden in de archeologie
In de archeologie zijn diverse bijzondere vondsten gedaan waarbij koolstofdatering is toegepast. In 1991 ontdekte een stel wandelaars in de Italiaanse Alpen een opmerkelijk goed bewaard gebleven lichaam in het ijs. Het bleek te gaan om Ötzi, ook wel bekend als de IJsmummie. Het lichaam van Ötzi is aangetroffen samen met wat gereedschappen, zoals een bijl. Koolstofdatering werd gebruikt om de exacte ouderdom van Ötzi vast te stellen door het C14-gehalte in zijn weefsel te meten. Met deze C14-datering én de bestudering van Ötzi’s gebruiksvoorwerpen is meer bekend over zijn leven. Zo is bekend dat hij meerdere tatoeages had, met meerdere gezondheidsklachten kampte, zoals parasieten, rabiës en aderverkalking en op 45-jarige leeftijd is overleden.
Reconstructie van hoe Ötzi eruit zou hebben gezien.
Manuel Tassi, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons.
Een ander voorbeeld hiervan is Stonehenge. Het indrukwekkende prehistorische monument in Engeland heeft eeuwenlang geleid tot speculatie over de datering en het doel ervan. Koolstofdatering heeft archeologen geholpen de bouwgeschiedenis van Stonehenge te verduidelijken. Door monsters te nemen van organisch materiaal, zoals houtskool en botten in de nabijheid van de stenen cirkel, kon men de leeftijd van de bouwwerken vaststellen. Dit wees uit dat Stonehenge in verschillende fasen is gebouwd, met de oudste delen die teruggaan tot zo'n 5.000 jaar geleden.
Stonehenge.
Tristan J. Wilson, CC0 1.0, via Wikimedia Commons.
De grot van Chauvet in Zuid-Frankrijk herbergt enkele van de oudste bekende grottekeningen ter wereld van meer dan 30.000 jaar oud. Koolstofdatering van houtskoolresten en botten in de grot leverde belangrijke informatie op over de leeftijd van deze kunstwerken. Het stelde archeologen in staat om een gedetailleerd beeld te vormen van de artistieke expressie en het leven van prehistorische gemeenschappen. Koolstofdatering heeft dus geholpen om de culturele ontwikkeling van onze voorouders te begrijpen. Al 30.000 jaar geleden waren de oermensen dus al in staat om de wereld om zich heen na te tekenen.
Grottekeningen van paarden in de grot van Chauvet.
Claude Valette, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons.
Beperkingen
Hoewel koolstofdatering buitengewoon waardevol is, zijn er ook beperkingen. Het is bijvoorbeeld minder nauwkeurig voor materialen ouder dan 50.000 jaar. Daarnaast kan het worden beïnvloed door externe factoren in de natuur. Bovendien is het C14-gehalte niet overal hetzelfde in de natuur. Organismen op een plek met een laag C14-gehalte, zoals de oceaan, kunnen hierom enkele honderden jaren ouder worden geschat dan ze daadwerkelijk zijn. Desondanks blijft koolstofdatering een handig instrument binnen de archeologie. Het kan zorgen voor nieuwe inzichten als aanvulling op de bestaande geschiedschrijving.
