كيف يحدد الآثاريون عمر القطع الأثرية والمواقع التاريخية

لا توجد أداة واحدة تخبر الآثاري عن عمر العظم أو قطعة فخار أو جدار مدفون. بدلاً من ذلك، يعتمد الباحثون على مجموعة أدوات من طرق التأريخ، مقسمة بشكل عام إلى التأريخ النسبي، الذي يرتب الأشياء من الأقدم إلى الأحدث دون تحديد سنة، والتأريخ المطلق، الذي يحدد نطاق عمري رقمي. تعتمد الطريقة المختارة على المادة التي بقيت وإلى أي مدى يتوقع أن يعود تاريخ الموقع.

التأريخ النسبي: قراءة ترتيب الرواسب

الطريقة النسبية الأكثر شيوعاً هي الطبقية. وفقاً لملفات منطقة العلاقات الإنسانية بجامعة Yale (HRAF)، تفترض أن طبقات التربة في الرسوب تتراكم واحدة فوق الأخرى، بحيث تكون الطبقات السفلية أقدم من الطبقات العليا. بتعيين الطبقة التي وجدت فيها القطعة الأثرية، يمكن للآثاريين ترتيب القطع الأثرية نسبياً لبعضها البعض حتى قبل معرفة أي تاريخ مطلق.

HRAF أيضاً تسرد تقنيتين نسبيتين أخريين: المتسلسلة، التي تتابع التغييرات الأسلوبية في القطع الأثرية مثل زخرفة الفخار عبر الزمن، وتأريخ الفلور، الذي يقيس امتصاص الفلور الكيميائي في العظام المدفونة. لا تنتج أي من الطريقتين تاريخاً تقويمياً بحد ذاتها؛ فهي تظهر أي الاكتشافات جاءت مبكراً أو لاحقاً ضمن تسلسل.

تأريخ الكربون المشع: عد ساعة مشعة

تأريخ الكربون المشع هو الطريقة المطلقة الأكثر شهرة لبقايا عضوية. وحدة Oxford Radiocarbon Accelerator تشرح أن الكربون المشع (الكربون-14) يتشكل في الغلاف الجوي ويمتصه الكائنات الحية طوال حياتها؛ وعندما يموت الكائن الحي، يتوقف عن استبدال الكربون، ويبدأ الكربون المشع الذي يحتويه بالاضمحلال بمعدل معروف. بقياس نسبة الكربون المشع إلى الكربون المستقر في عينة، يحسب الباحثون منذ متى مات الكائن الحي. تلاحظ الوحدة أن هذا الرقم الأولي "ليس عمراً تقويمياً حقيقياً" ويجب معايرته مقابل مادة ذات عمر معروف بالفعل لتصحيح التباين السابق في مستويات الكربون المشع في الغلاف الجوي. لأن الطريقة تعتمد على الكربون العضوي، فإنها لا تستطيع تأريخ الحجر أو المعادن أو الفخار بشكل مباشر إلا إذا تم الحفاظ على بقايا عضوية عليها.

تم تطوير التقنية من قبل كيميائي جامعة University of Chicago ويلارد ليبي، الذي اقترحها في عام 1946، وحصل على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1960 لهذا العمل، وفقاً لـ National Geographic. تصف المصادر حدود خارجية مختلفة قليلاً للطريقة: تنص وحدة Oxford على أن التقنية تغطي المواد من بضع مئات من السنين القديمة إلى حوالي 50,000 سنة، بينما تقرير National Geographic أن الدقة تنخفض للعينات الأقدم من 40,000 سنة وأن الطريقة لا يمكن استخدامها على الإطلاق بعد حوالي 60,000 سنة. تلاحظ كلا المصدرين أن التلوث - من التربة أو المواد الكيميائية للحفظ أو في بعض الحالات من سقوط اختبارات نووية - يمكن أن يشوه النتائج ويجب إزالته قبل القياس.

تأريخ حلقات الأشجار: حلقات الأشجار كتقويم طبيعي

يحدد تأريخ حلقات الأشجار التواريخ التقويمية لحلقات النمو السنوية للأشجار. تصف خدمة National Park Service الأمريكية الطريقة بأنها مطابقة نمط الحلقة لعينة خشب غير معروفة مقابل علم التسلسل الزمني الإقليمي المعروف المبني من الأشجار ذات الأعمار المعروفة. تعتمد الدقة على المناخ: الأشجار في المناطق ذات الأمطار غير المتسقة تنتج حلقات تختلف بشكل ملحوظ في العرض من سنة إلى أخرى، مما يسهل مطابقة أنماطها بدقة، بينما الأشجار في الأماكن الرطبة المتسقة والمعتدلة تنمو حلقات أكثر تناسقاً يصعب تأريخها. تحذر خدمة National Park Service أيضاً من أن حلقة الشجرة المؤرخة تظهر فقط متى نما الخشب، وليس متى تم قطع الشجرة أو استخدامها في البناء، لأن الأخشاب كانت تُعاد استخدامها أحياناً سنوات بعد موت الشجرة.

تأريخ الإضاءة: الفخار والطين المحروق والرسوبيات المدفونة

يقيس تأريخ الإضاءة الحرارية (TL) الوقت المنقضي منذ آخر مرة تم فيها تسخين مادة بلورية، مثل الفخار أو الحمم البركانية، أو منذ آخر مرة تعرضت فيها الرواسب المدفونة لأشعة الشمس. الإشعاع من البيئة المحيطة يسبب احتباس الإلكترونات في العيوب داخل البلورة بمرور الوقت؛ تسخين العينة في المختبر يحرر هذه الإلكترونات كومضة قابلة للقياس من الضوء، وشدة هذا الضوء تعكس جرعة الإشعاع المتراكمة. قسمة تلك الجرعة على مستوى الإشعاع السنوي المعروف في موقع الاكتشاف ينتج تقدير العمر. تعمل الطريقة على السيراميك والصوان المحروق والحمم البركانية والرواسب، لكنها تدمر جزء من العينة، وحساسة لتباين الإشعاع الخلفي المحلي، وقد لا تميز إلا الحقبة القديمة عن المواد الحديثة وليس إنتاج سنة دقيقة.

تلاحظ HRAF أن الآثاريين يستخدمون أيضاً تأريخ البوتاسيوم-الأرغون والأرغون-الأرغون، الذي يقيس نسب النظائر في الصخور البركانية، وتأريخ المغناطيسية الآثارية، الذي يتابع التحولات في المجال المغناطيسي للأرض المسجلة في المواد المحروقة. لأن كل طريقة تحمل هامش خطأ الخاص بها ومتطلبات مادية، فإن المواقع نادراً ما تؤرخ بتقنية واحدة؛ يجمع الباحثون عادة بين التسلسل الطبقي مع طريقة مطلقة واحدة أو أكثر لتضييق النطاق العمري والتحقق من النتائج مقابل بعضها البعض.