Datowanie metodą węgla C 14 być może nie jest tak dokładne, jak dotychczas uważano. Przyczyną nieścisłości mogą się okazać wahania w składzie ziemskiej biosfery, spowodowane wybuchami gwiazd supernowych.

Wyniki ostatnich badań przeprowadzonych przez zespół amerykańskich naukowców wskazują, że ilość zawartego w biosferze C 14, jednego z izotopów węgla, nie była jednakowa w historii naszej planety. Pomiędzy 45 tysięcy lat temu i 11 tysięcy lat temu niewątpliwie istniały okresy nadmiaru tego izotopu w biosferze ziemskiej.

Wszystkie organizmy żywe i niektóre twory geologiczne absorbują różne izotopy węgla. Zwierzęta i rośliny wśród stabilnych izotopów, np. C 12, wchłaniają z powietrza również radioaktywny izotop węgla C 14. Datowanie zabytków organicznych metodą radiowęglową polega na pomiarze stosunku zawartości C 14 do C 12 w szczątkach organicznych.

Gdy organizm ginie, przestaje utrzymywać stały stosunek C 14 do C 12. Zgodnie z zasadą połowicznego rozpadu, po 5730 latach od śmierci we wszystkich szczątkach organicznych jest o połowę mniej tego izotopu, po kolejnych 5730 latach zostaje 1/4, później 1/8 i tak dalej. Ilość stablilnych izotopów się nie zmienia, więc badając poziom zawartości C 14 w nowo odkrytych szczątkach, możemy określić czas, jaki minął od momentu, kiedy żywy organizm stał się zabytkiem geologicznym.

Metodą tą można dokładnie datować szczątki organiczne przy założeniu, że zawartość C 14 w stosunku do innych izotopów węgla istniejących w biosferze była w przybliżeniu stała i nie ulegała nagłym zmianom w dziejach naszego globu. Takie właśnie nagłe zmiany ilości tego izotopu w biosferze ziemskiej, których istnienia dotychczas nie podejrzewano, wykrył ostatnio zespół amerykańskich naukowców pod kierownictwem Warrena Becka, fizyka z University of Arizona.

Fizycy dokonali tego odkrycia, badając przekroje stalagmitów pochodzących z jaskiń Wysp Bahama. Te półmetrowe utwory powstały pomiędzy 45 tysiącami lat a 11 tysiącami lat temu. Stalagmity są jedną z form naciekowych, które powstają w utworach wapiennych i są zbudowane z kalcytu. Ten z kolei powstaje w wyniku rozpuszczania skały wapiennej przez wodę i dwutlenek węgla.

Analizując kolejne warstwy naciekowe stalagmitów, fizycy amerykańscy doszli do wniosku, że większa zawartość C 14 w niektórych warstwach stalagmitów jest odzwierciedleniem większej ilości izotopu C 14 w całej biosferze. Ponieważ izotop ten powstaje na skutek promieniowania kosmicznego, które dociera do powierzchni Ziemi, naukowcy podejrzewają, że przyczyną nagłego wzrostu poziomu tego promieniowania co najmniej dwukrotnie w trakcie powstawania badanych stalagmitów mogły być wybuchy gwiazd supernowych.

Dotychczasowe badania proporcji izotopów węgla pozwalały na odtworzenie poziomów zawartości C 14 w biosferze na przestrzeni ostatnich 16 tys. lat. Badania amerykańskich uczonych rozszerzają naszą znajomość o kolejne 30 tys. lat.

Autor

Marcin Marszałek