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… Kontrolle ist besser

Baumringe als Eichmaß für die C14-Datierung

Neben der Altersbestimmung von Holzfunden durch den Vergleich mit Referenzchronologien haben Baumringe noch eine ganz andere Aufgabe. Sie sind ein einzigartiges Eichmaß für die so genannte Radiokarbon- oder C14-Datierung.

Alte Knochenfunde, Keramik, Pergament, Korallen, Muscheln oder Pflanzenreste können mit der C14-Methode zeitlich eingeordnet werden. Sie ist die wichtigste Möglichkeit, die Archäologen, Biologen oder Geologen für die Datierung jeglichen organischen Materials aus Gesteins-, Sediment- oder Eisschichten zur Verfügung steht.

Radioaktives Kohlenstoff-Isotop C14

Das Isotop Kohlenstoff-14, kurz C14, ist eine instabile radioaktive Abwandlung des „normalen“ Kohlenstoffatoms mit sechs Protonen, sechs Elektronen und acht Neutronen. Die Nummer 14 zeigt dabei die Massenzahl an – die Summe der Protonenzahl und der Neutronenzahl. C14 entsteht permanent in der Atmosphäre durch den Zusammenstoß kosmischer Teilchen mit Stickstoffatomen. Wie gewöhnlicher Kohlenstoff oxidiert auch C14 zu Kohlendioxid und wird von Pflanzen aufgenommen. Über die Nahrungskette gelangt es quasi in jedes Lebewesen auf der Erde. Solange eine Pflanze, ein Tier oder ein Mensch lebt, besteht ein ständiger Nachschub an C14, so dass ein Mensch beispielsweise mit einer konstanten Rate von 16.000 C14-Zerfällen pro Sekunde strahlt. Stirbt ein Organismus, stoppt die Aufnahme von Kohlenstoff. Das radioaktive C14-Isotop beginnt zu zerfallen, mit einer Halbwertzeit von 5.730 Jahren.

Geht man von einem festen Prozentsatz an C14 in lebendem organischen Material aus, lässt sich durch die bekannte Halbwertzeit und den in toten Organismen gemessenen restlichen C14-Anteil der Todeszeitpunkt bestimmen. Wird heute ein Knochen gefunden, dessen C14-Anteil genau halb so groß ist, wie der eines lebenden Organismus, muss das Tier oder der Mensch um 3.730 vor Christus gestorben sein.

Aufgrund der Halbwertzeit und der kleinsten noch messbaren C14-Konzentration ist eine Altersbestimmung auf diese Art und Weise nur möglich, wenn das Material nicht älter als 50.000 Jahre ist. Doch auch unabhängig von dieser Altersgrenze birgt die Methode Tücken. Messfehler oder die Kontamination von Proben mit organismusfremdem C14 können ein falsches Alter ergeben.

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Kohlenstoff-Uhr geht nach

Ein Problem der Radiokarbondatierung kann auch durch noch so sorgfältiges Arbeiten nicht vermieden werden. Die C14-Konzentration in der Atmosphäre schwankt. Die Grundannahme der Methode, dass der C14-Anteil innerhalb der letzten 50.000 Jahre konstant geblieben ist, führt deshalb zu einem falschen Alter. Da man um dieses Problem weiß, ist das so genannte C14-Alter nie das reale, sondern nur ein Richtwert zur Altersbestimmung.

Baumringe korrigieren C14-Alter

Baumringe bieten nun die Möglichkeit, das C14-Alter in das reale Alter umzurechnen, zu kalibrieren, sagt der Fachmann. Mithilfe der Jahrringe kann man aus jedem Holzstück, dessen wirkliches Alter bekannt ist, die tatsächliche C14-Konzentration in der Atmosphäre zu einem bestimmten Zeitpunkt rekonstruieren. Das Ergebnis dieser Eichung, die in den letzten Jahrzehnten ständig verfeinert wurde, ist eine so genannte Kalibrationskurve. Sie spiegelt die zickzackartigen, realen Schwankungen der C14-Konzentration in der Atmosphäre wider.

Jeder Fund mit bekanntem C14-Alter lässt sich auf der Kalibrationskurve einordnen. Das Eichen des C14-Alters ist um so sicherer, je mehr relativ zueinander datierte Einzelproben zur Verfügung stehen. Das heißt, liegen zum Beispiel drei Keramikfunde unterschiedlichen C14-Alters vor, lassen sich diese Altersdaten in der Regel nur an genau einer Stelle des Zickzackmusters der Kalibrationskurve einpassen. Das reale Alter muss nur noch abgelesen werden.

Das Ziel, die Kalibrationskurve in die Vergangenheit zu verlängern, ist einer der Hauptgründe für die ständige Suche nach neuen Holzfunden zur Erweiterung der Standardchronologien aus Baumringen. Die dendrochronologische Kalibrationskurve ist derzeit so lang, wie die längste Standardchronologie aus Hohenheim.

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Stand: 05.11.2004

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Dendrochronologie
Der Baum-Code

Eine Sackgasse wird zur Pole-Position
Die Entdeckung der Baumringe als Klimaarchiv

Die Anasazi und ein Missing Link
Dendrochronologie - Die Geburt, Teil I

HH-39 – Der „Stein von Rosetta“ Nordamerikas
Dendrochronologie - Die Geburt, Teil II

Crossdating, ein unendliches Puzzle
Das Grundprinzip der Dendrochronologie

Ringzauber
Wie Bäume wachsen

Von Hochwässern, Lawinen und Buschfeuern
Baumringe als Datenspeicher

Der älteste Kalender der Welt
Der Hohenheimer Jahrringkalender

Der Methusalem unter den Bäumen
Die kalifornische Borstenkiefer

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Baumringe als Eichmaß für die C14-Datierung

Wiederauferstehung eines Ur-Waldes
Der späteiszeitliche Paläowald Reichwalde

„Ein breiter Ring kann heißen ‚warm’, ‚kalt’ oder ‚kalt und Regen’“
Interview mit Ilse Boeren, Teil I

„Den Wäldern in Sibirien ähnlich“
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