Come gli Archeologi Determinano l'Età degli Artefatti e dei Siti Storici

Nessuno strumento singolo dice a un archeologo quanto è vecchio un osso, un frammento di ceramica o un muro sepolto. Invece, i ricercatori si basano su un arsenale di metodi di datazione, ampiamente divisi in datazione relativa, che ordina gli oggetti da più vecchi a più giovani senza fornire un anno, e datazione assoluta, che assegna un intervallo di età numerica. Il metodo scelto dipende da quale materiale sopravvive e da quanto indietro il sito dovrebbe essere datato.

Datazione Relativa: Leggere l'Ordine dei Depositi

Il metodo relativo più comune è la stratigrafia. Secondo i Human Relations Area Files (HRAF) dell'Università di Yale, presuppone che i strati di terreno in un deposito si accumulino uno sopra l'altro, in modo che gli strati inferiori siano più antichi degli strati sopra di essi. Mappando quale strato è stato trovato un oggetto, gli archeologi possono posizionare i reperti in sequenza uno rispetto all'altro anche prima che sia noto un qualsiasi dato assoluto.

L'HRAF elenca anche due altre tecniche relative: la seriazione, che traccia i cambiamenti stilistici negli artefatti come la decorazione della ceramica nel tempo, e la datazione al fluoro, che misura l'assorbimento chimico di fluoro nel osso sepolto. Nessun metodo produce una data di calendario da solo; mostrano quali reperti sono venuti prima o dopo all'interno di una sequenza.

Datazione al Radiocarbonio: Contare un Orologio Radioattivo

La datazione al radiocarbonio è il metodo assoluto più conosciuto per i resti organici. L'Unità di Accelerazione al Radiocarbonio di Oxford spiega che il radiocarbonio (carbonio-14) si forma nell'atmosfera e viene assorbito dagli organismi viventi durante tutta la loro vita; una volta che un organismo muore, smette di sostituire il carbonio e il radiocarbonio che contiene inizia a decadere a una velocità nota. Misurando il rapporto tra il radiocarbonio e il carbonio stabile in un campione, i ricercatori calcolano da quanto tempo l'organismo è morto. L'unità osserva che questa cifra grezza non è 'una vera età di calendario' e deve essere calibrata contro materiale di età già nota per correggere le variazioni passate nei livelli di radiocarbonio atmosferico. Poiché il metodo dipende dal carbonio organico, non può datare direttamente pietra, metallo o ceramica a meno che il residuo organico non sia conservato su di loro.

La tecnica è stata sviluppata dal chimico dell'Università di Chicago Willard Libby, che l'ha proposta nel 1946, lavoro per il quale ha ricevuto il Premio Nobel per la Chimica del 1960, secondo National Geographic. Le fonti descrivono limiti esterni leggermente diversi per il metodo: l'unità di Oxford afferma che la tecnica copre il materiale da pochi anni vecchio a circa 50.000 anni, mentre National Geographic riferisce che l'accuratezza diminuisce per i campioni più vecchi di 40.000 anni e che il metodo non può essere utilizzato affatto oltre circa 60.000 anni. Entrambe le fonti notano che la contaminazione - da terreno, sostanze chimiche di conservazione o, in alcuni casi, ricadute da test nucleari - può distorcere i risultati e deve essere rimossa prima della misurazione.

Dendrocronologia: Anelli d'Albero come Calendario Naturale

La dendrocronologia assegna date di calendario agli anelli di crescita annuali degli alberi. L'U.S. National Park Service descrive il metodo come l'abbinamento del modello di anelli di un campione di legno sconosciuto con una cronologia regionale stabilita da alberi di età nota. L'accuratezza dipende dal clima: gli alberi in regioni con precipitazioni incoerenti producono anelli che variano notevolmente in larghezza di anno in anno, il che rende i loro modelli più facili da abbinare con precisione, mentre gli alberi in ambienti temperate coerentemente bagnati crescono anelli più uniformi che sono più difficili da datare. Il Park Service avverte anche che un anello d'albero datato mostra solo quando quel legno è cresciuto, non quando l'albero è stato abbattuto o utilizzato nella costruzione, poiché il legname è stato talvolta riutilizzato anni dopo la morte di un albero.

Datazione della Luminescenza: Ceramica, Argilla Cotta e Sedimento Sepolto

La datazione della termoluminescenza (TL) misura il tempo trascorso da quando un materiale cristallino, come la ceramica o la lava, è stato riscaldato per l'ultima volta, o da quando il sedimento sepolto è stato esposto per l'ultima volta al sole. Le radiazioni dall'ambiente circostante causano l'intrappolamento degli elettroni nelle imperfezioni all'interno di un cristallo nel tempo; il riscaldamento del campione in laboratorio rilascia questi elettroni come un lampo di luce misurabile, e l'intensità di quella luce riflette la dose di radiazione accumulata. Dividendo tale dose per il livello di radiazione annuale noto al sito di ritrovamento, si ottiene una stima dell'età. Il metodo funziona su ceramica, selce bruciato, flussi di lava e sedimenti, ma distrugge parte del campione, è sensibile alla variazione nella radiazione ambientale locale e potrebbe solo distinguere il materiale antico da quello moderno piuttosto che produrre un anno preciso.

L'HRAF osserva che gli archeologi utilizzano anche la datazione potassio-argon e argon-argon, che misurano i rapporti isotopici nella roccia vulcanica, e la datazione archeomagnetica, che traccia gli spostamenti del campo magnetico terrestre registrati nei materiali cotti. Poiché ogni metodo comporta il proprio margine di errore e requisiti di materiale, i siti sono raramente datati con una singola tecnica; i ricercatori tipicamente combinano la sequenziazione stratigrafica con uno o più metodi assoluti per restringere un intervallo di età e verificare i risultati uno contro l'altro.