Hoe Archeologen de Leeftijd van Artefacten en Historische Locaties Bepalen

Geen enkel instrument vertelt een archeoloog hoe oud een been, een aardewerken scherf of een begraven muur is. In plaats daarvan vertrouwen onderzoekers op een arsenaal van dateringsmethoden, die grotendeels worden verdeeld in relatieve datering, die objecten van ouder naar jonger ordent zonder een jaar op te geven, en absolute datering, die een numerieke leeftijdsrange toewijst. De gekozen methode hangt ervan af welk materiaal behouden blijft en hoe ver terug de plaats naar verwachting kan worden gedateerd.

Relatieve Datering: Het Lezen van de Volgorde van Lagen

De meest voorkomende relatieve methode is stratigrafie. Volgens Yale University's Human Relations Area Files (HRAF) gaat deze uit van de aanname dat bodemlagen in een afzetting zich stapelen, zodat de onderste lagen ouder zijn dan de lagen erboven. Door in kaart te brengen in welke laag een object is gevonden, kunnen archeologen artefacten in volgorde ten opzichte van elkaar plaatsen, zelfs voordat een absoluut datum bekend is.

De HRAF noemt ook twee andere relatieve technieken: seriatie, die stijlveranderingen in artefacten zoals aardewerken decoratie in de loop van de tijd volgt, en fluordatering, die de chemische opname van fluor in begraven been meet. Geen van beide methoden levert op zichzelf een kalenderdatum op; zij tonen welke vondsten eerder of later in een reeks kwamen.

Radiokoolstofdatering: Een Radioactieve Klok Tellen

Radiokoolstofdatering is de bekendste absolute methode voor organische resten. De Oxford Radiocarbon Accelerator Unit legt uit dat radiokoolstof (koolstof-14) in de atmosfeer wordt gevormd en door levende organismen gedurende hun hele leven wordt opgenomen; zodra een organisme sterft, stopt het met het vervangen van de koolstof, en de radiokoolstof erin begint met een bekend tempo te vervallen. Door de verhouding van radiokoolstof tot stabiele koolstof in een monster te meten, berekenen onderzoekers hoe lang geleden het organisme is gestorven. De eenheid merkt op dat dit ruwe getal 'geen echte kalenderleeftijd' is en moet worden gekalibreerd tegen materiaal van bekende ouderdom om voor variaties in het verleden in atmosferische radiokoolstofniveaus te corrigeren. Omdat de methode afhankelijk is van organische koolstof, kan zij steen, metaal of aardewerk niet direct dateren tenzij organisch residu erop behouden is gebleven.

De techniek werd ontwikkeld door scheikundige Willard Libby van de Universiteit van Chicago, die deze in 1946 voorstelde, werk waarvoor hij in 1960 de Nobelprijs voor Scheikunde ontving, volgens National Geographic. Bronnen beschrijven iets verschillende buitengrenzen voor de methode: de eenheid van Oxford stelt dat de techniek materiaal van enkele honderd jaar oud tot ongeveer 50.000 jaar oud omvat, terwijl National Geographic meldt dat de nauwkeurigheid afneemt voor monsters ouder dan 40.000 jaar en dat de methode helemaal niet kan worden gebruikt voorbij ongeveer 60.000 jaar. Beide bronnen wijzen er op dat vervuiling – van bodem, conserveringschemicaliën of, in sommige gevallen, kernproefvalval – resultaten kan vervormen en voor meting moet worden verwijderd.

Dendrochronologie: Jaarringen als Natuurlijke Kalender

Dendrochronologie wijst kalenderdatums toe aan de jaarlijkse groeringen van bomen. De U.S. National Park Service beschrijft de methode als het matchen van het ringpatroon van een onbekend houtmonster tegen een gevestigde regionale chronologie gebouwd uit bomen van bekende leeftijd. De nauwkeurigheid is afhankelijk van het klimaat: bomen in regio's met inconsistente regenval produceren ringen die van jaar tot jaar in breedte sterk variëren, wat hun patronen gemakkelijker nauwkeurig te matchen maakt, terwijl bomen in consistent natte, gematigde omgevingen meer uniforme ringen groeien die moeilijker te dateren zijn. De Park Service waarschuwt ook dat een gedateerde boomring alleen aangeeft wanneer dat hout groeide, niet wanneer de boom werd omgezaagd of in constructie werd gebruikt, omdat hout soms jaren na de dood van een boom werd hergebruikt.

Luminescentiebepaling: Aardewerk, Gebakken Klei en Begraven Sediment

Thermoluminescentiedatering (TL) meet de tijd verstreken sinds een kristallijn materiaal, zoals aardewerk of lava, voor het laatst is verwarmd, of omdat begraven sediment voor het laatst aan zonlicht is blootgesteld. Straling uit de omgeving veroorzaakt dat elektronen in onvolkomenheden in een kristal gedurende de tijd worden ingevangen; het monster in het laboratorium verwarmen geeft deze elektronen vrij als een meetbare lichtflits, en de intensiteit van dat licht weerspiegelt de geaccumuleerde stralingsdosis. Deze dosis delen door het bekende jaarlijkse stralingsniveau op de vindplaats geeft een schattingswaarde van de leeftijd. De methode werkt op aardewerk, gebakken vuursteen, lavastromen en sedimenten, maar vernietigt deel van het monster, is gevoelig voor variatie in lokale achtergrondsstraling, en kan mogelijk alleen oud van modern materiaal onderscheiden in plaats van een exact jaar op te leveren.

HRAF merkt op dat archeologen ook kalium-argon- en argon-argon-datering gebruiken, die isotoopratio's in vulkanisch gesteente meten, en archeomagnetische datering, die verschuivingen in het aardmagnetisch veld volgt dat in gebakken materialen wordt vastgelegd. Omdat elke methode haar eigen foutenmarge en materiaalvereisten meebrengt, worden plaatsen zelden met één enkele techniek gedateerd; onderzoekers combineren typisch stratigrafische sequentiëring met één of meer absolute methoden om een leeftijdsbereik in te perken en de resultaten onderling te controleren.