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I documenti geologici e archeologici offrono importanti spunti su quello che sembra essere un futuro sempre più incerto.
Più comprendiamo quali condizioni ha già sperimentato la Terra, meglio possiamo prevedere (e potenzialmente prevenire) le minacce future.
Ma per farlo in modo efficace, abbiamo bisogno di un modo accurato per datare ciò che è successo in passato.
La nostra ricerca, pubblicato oggi sulla rivista Radiocarbon, offre un modo per farlo, attraverso un metodo aggiornato di calibrazione della scala temporale del radiocarbonio.
Uno strumento straordinario per esaminare il passato
La datazione al radiocarbonio ha rivoluzionato la nostra comprensione del passato. Sono trascorsi quasi 80 anni da quando il chimico statunitense Willard Libby, vincitore del premio Nobel, suggerì per la prima volta che nell'atmosfera superiore si creassero minuscole quantità di una forma radioattiva di carbonio.
Libby ha giustamente sostenuto che questo radiocarbonio appena formato (o C-14) si converte rapidamente in anidride carbonica, viene assorbito dalle piante durante la fotosintesi, e da lì risale la catena alimentare.
Quando gli organismi interagiscono con il loro ambiente mentre sono in vita, hanno la stessa proporzione di C-14 del loro ambiente. Una volta che muoiono smettono di assumere nuovo carbonio.
Abbiamo datato gli anelli dei pini bristlecone del secondo millennio aC. Credito:P. Brewer/Uni of Arizona
Il loro livello di C-14 si dimezza quindi ogni 5, 730 anni a causa del decadimento radioattivo. Un organismo morto ieri avrà ancora un alto livello di C-14, mentre uno che è morto decine di migliaia di anni fa non lo farà.
Misurando il livello di C-14 in un campione, possiamo dedurre quanto tempo fa è morto quell'organismo. Attualmente, con questo metodo, possiamo datare rimane fino a 60, 000 anni.
Uno sforzo di sette anni
Se il livello di C-14 nell'atmosfera fosse sempre stato costante, la datazione al radiocarbonio sarebbe semplice. Ma non è così.
Cambiamenti nel ciclo del carbonio, radiazione cosmica che colpisce, l'uso di combustibili fossili e i test nucleari del XX secolo hanno tutti causato grandi variazioni nel tempo. Così, tutte le date al radiocarbonio devono essere regolate (o calibrate) per essere trasformate in ere di calendario accurate.
Senza questa regolazione, le date potrebbero essere fuori fino al 10-15%. Questa settimana riportiamo uno sforzo internazionale di sette anni per ricalcolare tre curve di calibrazione del radiocarbonio:
I registri dell'antica Nuova Zelanda kauri (Agathis australis) come questo esempio sono stati utilizzati per aiutare a costruire le curve di calibrazione. Questo albero ha circa 40 anni, 000 anni ed è stato trovato sepolto nel sottosuolo. Credito:Nelson Parker
Abbiamo costruito queste curve aggiornate misurando una pletora di materiali che registrano i livelli di radiocarbonio passati, ma che può essere datato anche con altri metodi.
Negli archivi sono inclusi gli anelli degli alberi provenienti da antichi tronchi conservati nelle zone umide, stalagmiti delle caverne, coralli della piattaforma continentale e sedimenti perforati da fondali lacustri e oceanici.
In totale, le nuove curve si basano su quasi 15, 000 misurazioni del radiocarbonio effettuate da oggetti fino a 60, 000 anni.
I progressi nella misurazione del radiocarbonio utilizzando la spettrometria di massa con acceleratore significano che le curve aggiornate possono utilizzare campioni molto piccoli, come i singoli anelli degli alberi da un solo anno di crescita.
Rivalutare le vecchie credenze
Le nuove curve di calibrazione del radiocarbonio forniscono precisione e dettagli prima impossibili. Di conseguenza, migliorano notevolmente la nostra comprensione di come si è evoluta la Terra e di come questi cambiamenti abbiano avuto un impatto sui suoi abitanti.
Un esempio è il tasso di cambiamento ambientale alla fine dell'era glaciale più recente. Quando il mondo ha iniziato a scaldarsi circa 18 anni, 000 anni fa, vaste calotte glaciali che ricoprono l'Antartide, Il Nord America (compresa la Groenlandia) e l'Europa si sono sciolti, restituendo enormi volumi di acqua dolce agli oceani.
Le stalagmiti all'interno della grotta di Hulu in Cina sono state fondamentali per stimare la quantità di radiocarbonio presente negli oggetti tra 14, 000 e 55, 000 anni. Credito:Hai Cheng, Autore fornito
Ma il livello del mare non è aumentato a un ritmo costante come la temperatura globale. A volte è stato graduale e altre volte estremamente rapido.
Una posizione privilegiata per rilevare i livelli del mare passati è il Sunda Shelf, una grande piattaforma di terra che un tempo faceva parte del sud-est asiatico continentale.
Uno studio pubblicato nel 2000 ha mostrato che i resti di piante di mangrovie trovati sul fondo del mare hanno registrato un catastrofico innalzamento del livello del mare di 16 metri per diverse centinaia di anni (circa mezzo metro ogni decennio). Quest'evento, noto come Meltwater Pulse-1A, allagato lo scaffale della Sonda.
Il nostro ultimo lavoro ha modificato notevolmente questa storia. Le nuove curve di calibrazione rivelano che questa fase estrema di innalzamento del livello del mare è effettivamente iniziata 14, 640 anni fa e durò appena 160 anni.
Ciò equivale a un incredibile aumento di un metro ogni decennio, una lezione che fa riflettere per il futuro, considerando gli attuali cambiamenti previsti molto più bassi per la fine di questo secolo.
Mezzo millennio in più di arte
Andando più indietro nel tempo, abbiamo anche esaminato alcune delle opere d'arte rupestre più antiche del mondo nella grotta Chauvet in Francia, scoperto per la prima volta nel 1994.
La grotta Chauvet contiene centinaia di pitture rupestri create più di 30, 000 anni fa. Attestazione:homas T/flickr
Questa grotta contiene centinaia di dipinti splendidamente conservati. Rappresentano un serraglio europeo con mammut estinti da tempo, leoni delle caverne e rinoceronti lanosi, catturati in scene di vita reale che forniscono una finestra su un mondo perduto.
La grotta Chauvet rivela la raffinatezza artistica dei nostri primi antenati con dettagli fenomenali.
Con la nuova curva IntCal20, la nostra migliore stima per la creazione del più antico dipinto datato al radiocarbonio nella grotta è ora 36, 500 anni fa. Questo è quasi 450 anni più vecchio di quanto si pensasse in precedenza.
Questi sono solo due dei tanti altri esempi dell'impatto di vasta portata che avrà il nostro ultimo lavoro.
Poiché le nuove curve di calibrazione vengono utilizzate per rianalizzare le età di una serie di documenti archeologici e geologici, possiamo aspettarci grandi cambiamenti nella nostra comprensione del passato del pianeta e, si spera, una migliore previsione nel suo futuro.
Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale. 
