Koolstofdatering of ¹⁴C-analyse

Bij elke vondst die we doen en elk spoor dat we ontdekken vragen we ons af hoe oud iets is. Er zijn verschillende methodes om iets te dateren. Bij onderzoek naar sporen ga je anders te werk dan bij vondsten; bij organische vondsten weer anders dan bij anorganische. Voor de organische zijn dendrochronologie (jaarringonderzoek) en koolstofdatering 2 belangrijke methodes. Elders op de website vindt u een tekst over de datering a.d.h.v. jaarringonderzoek. Maar wat is koolstofdatering?

Wat is koolstof?

Het is een natuurwetenschappelijk verhaal, maar heel kort gezegd komt het op het volgende neer: koolstof (¹⁴C) zit in alle levende organismen. Ook in ons dus. Zo lang we leven, nemen we het allemaal in ons op. Sterven we, dan stopt de opname en zal het gehalte afnemen. Dat geldt voor ons en voor alle andere levende organismen. Als je weet in welk tempo het gehalte afneemt en als je meet hoeveel koolstof er nog over is, dan kun je berekenen hoe oud een organisme is. Koolstof is een radioactief isotoop (een soort atoom) dat in onze atmosfeer wordt aangemaakt. Planten nemen het op en via de voedselketen komt het uiteindelijk in alle levende wezens terecht. Mocht u meer hierover willen lezen, download dan de factsheet van de RIVM.

Koolstofdatering

¹⁴C-analyse is dus een methode om de datering van organisch materiaal te bepalen. Het radioactieve koolstof neemt met een constante snelheid af. Snelheid moet je overigens niet al te letterlijk opvatten: de afbraak van radioactieve stoffen kost namelijk ontzettend veel tijd. In het geval van koolstof is na 5.730 jaar de helft van alle ¹⁴C in een organisme verdwenen. Die periode van 5.730 jaar noem je de halfwaardetijd. Doorrekenend weet je dan dat er na 11.460 jaar nog een kwart van de oorspronkelijke hoeveelheid koolstof over is en zo verder. Wil je iets dateren, dan meet je hoeveel ¹⁴C er nog in een organisme zit. Met behulp van de halfwaardetijd kun je vervolgens berekenen hoe oud het is. Dat kunnen we doen tot objecten van ongeveer 50.000 jaar oud.

Wat kunnen we dateren?

Je kunt deze datering toepassen bij plant-, skelet- en houtresten, op houtskool, zaden en schelpen. Het meten kan alleen in gespecialiseerde laboratoria plaatsvinden. In Nederland is dat bij de universiteit van Groningen. Elk materiaal kent zijn eigen specifieke aandachtspunten. Bij houtresten en houtskool bijvoorbeeld meet je de complete duur van de boomgroei. Is het hout opnieuw gebruikt, wat vaak gebeurt, dan kun je de uitkomst van je meting niet één op één vertalen naar de datering van de archeologische gebeurtenis of het voorwerp in kwestie; dat hout is dan immers ouder. Bij botmateriaal daarentegen is die vertaalslag wel te maken: met een ¹⁴C-analyse kom je dichtbij de archeologische leeftijd.

Combineren van methodes

De methode van koolstofdatering kent altijd een zekere marge. Indien mogelijk combineer je hem met het jaarringenonderzoek van de dendrochronologie. Dendrochronologen kunnen aan de hand van de jaarringen van een boom tot de absolute leeftijd van die boom komen. Als je de ringen van oudere en nieuwere bomen met elkaar vergelijkt, kan er overlap ontstaan: de patronen komen overeen. Heb je genoeg gegevens, dan kun je zelfs tot een jaarringkalender komen. Zo kun je ook, als je voldoende gegevens hebt, de ¹⁴C-tijdschaal ijken met behulp van die gedateerde jaarringen, met nauwkeuriger resultaten tot gevolg.