SAU – uppdragsarkeologi på vetenskaplig grund

Ålder är relativt – ett besök i C14-labbet

I fredags hade vi förmånen att få göra ett besök på Ångströmlaboratoriet här i Uppsala, där en stor andel av C14-dateringarna från arkeologiska undersökningar görs. Partikelacceleratorer av den här digniteten motsvarar en massiv investering och därför finns de bara på universitet och forskningsinstitut. För oss arkeologer är det självklart att de ska användas till att datera kol och annat organiskt material i första hand – det var ändå det som låg till grund för Willard Libbys välförtjänta Nobelpris 1960. Än i denna dag det enda Nobelpris som getts för bidrag till arkeologin – så det är hög tid för ett nytt snart!

Göran Possnert visar på terminalen där resultaten från mätningarna visas i realtid

Lena Sundin vid en del av partikelacceleratorn. Inte lika imponerande som LHC vid Cern, men älskad av arkeologer.

Här i Uppsala har vi turen att ha professor Göran Possnert institutionen för fysik och astronomi, för han har ett genuint intresse för arkeologiska frågeställningar och hur C14- (Kol 14) metoden kan utvecklas för att besvara dessa. Han tog sig även tid idag för att berätta lite mer ingående om metoden, dess utveckling, vad som är på gång och besvara våra frågor. Beroende på vilket material man väljer ut så kan det finnas olika källkritiska och metodologiska problem. Det är nämligen inte riktigt samma sak att datera kol, ben, växtdelar, snäckskal, silke, matskorpor eller växtdelar.

Göran Possnert vid den lilla maskin som bestämmer halten C13-isotoper

Dessutom har alla havslevande djur en ”reservoareffekt” som kommer sig av att havet innehåller gamla kolisotoper, vilket gör att de förefaller äldre än vad de egentligen är när de dateras. För att göra saken extra krånglig så fortplantas detta i de landlevande djur som äter havsdjur och fisk (t ex människor). Det är därför viktigt att avgöra hur stor del av dieten som utgörs av marin kost om man daterar ben från människor. Lyckligtvis går detta att göra tack vare att halten C13-isotoper varierar beroende på hur mycket fisk och säl man äter. Och som en extra bonus vet vi med ens lite mer om vilka matvanor man hade.

Tre stora genombrott har hänt efter det att Libby på 40-talet insåg att C14-isotopens halveringstid gav ett ypperligt medel att mäta hur lång tid som gått sedan ett organiskt material slutade leva (för då ersätts inte isotoperna längre och sönderfallet är permanent).

1. Man insåg att Libbys halveringstid var lite inkorrekt och dessutom att värdena man fick ut behövde kalibreras mot en kurva som tog i beaktande hur halten av C14 som förekommer i atmosfären varierat de senaste årtusendena. Okalibrerade dateringar från stenåldern kan slå fel på så mycket som 1-2000 år.

2. Utvecklingen av Tandemacceleratorer medförde att man inte längre behöver stora kolstycken för att få fram en datering. Istället behövs inte mycket mer än 1-3 mg organiskt material. Ett sädeskorn eller en beläggning på en keramikskärva räcker. Säkerheten blir mycket större dessutom, eftersom man är inne och mäter på partikelnivå.

3. Kol går bra att datera, men paradoxalt nog fungerar den vanliga metoden inte på hårt brända ben. Något som var extra frustrerande då många miljöer är så sura att endast brända ben finns kvar. Det är alltid bättre att datera något som direkt relaterar till en aktivitet än bara ett enstaka kolkorn som lätt kan komma från sentida inblandningar. I slutet av 1990-talet insåg man dock att en kristallstruktur i ben och tänder, hydroxiapatit, innehöll bundet kol som kunde dateras. Detta har medfört att det har blivit enklare att datera införandet av tamboskap i Mellansverige under stenåldern t ex.

Vi träffade på vår f.d. medarbetare Elisabet Pettersson som numera arbetar som labbassistent på Ångström

Det var hemskt roligt att få se trollerimaskinen där de stoppar in våra prover och kommer fram till svar om ålder. Det är faktiskt inte själva analysprocessen som tar tid och kraft, utan mer förarbetet då alla föroreningar ska rensas bort, mekaniskt och kemiskt. Själva acceleratorn med förgreningar upptar ett stort rum i källaren. Men Göran visade även en prototyp till analysmaskin som använder laser för att analysera gasen med isotoperna. Den upptog bara ett vanligt bord. Inom en inte alltför avlägsen framtid kanske ni arkeologer har med er en egen låda ut i fält och daterar prover under gång, påpekade han.

Det ser vi fram emot!