Radiocarbon 3.0 heißt die neueste Methodenentwicklung in der Radiokohlenstoffdatierung. Sie verspricht wertvolle neue Erkenntnisse über Schlüsselereignisse in der frühesten Menschheitsgeschichte, beginnend mit der Interaktion zwischen Homo Sapiens und Neandertalern in Europa, zu liefern. Dies wird durch die Kombination aus aktualisierter Radiokohlenstoff-Vorbehandlung, den neuesten instrumentellen Fortschritten der AMS und der Anwendung des Bayes’schen Modells in Verbindung mit dem neuen IntCal20, einschließlich des Kauri-Baumringmodells, deutlich.
Diese wichtigen Ergebnisse, die in der Zeitschrift PLOS ONE veröffentlicht wurden, sind das Ergebnis umfangreicher Forschungsarbeiten, die von Professor Sahra Talamo, der Direktorin des BRAVHO Radiocarbon Laboratory an der Universität Bologna, koordiniert wurden. Zwei internationale Radiokarbonexperten von der Universität Heidelberg (Deutschland) und der ETH Zürich (Schweiz) sowie der Isotopenexperte der Simon Fraser University (Kanada) haben an der Forschung mitgearbeitet.
Die neue Publikation stellt eine erweiterte Auswertung und Diskussion zweier früherer, weithin anerkannter Veröffentlichungen (Hublin et al. Nature 2020; Fewlass et al. Nature Eco&Evo 2020) dar, die sich auf den frühesten Homo Sapiens in Europa und seine zeitliche Beziehung zum Neandertaler konzentrieren. Die entscheidende Herausforderung ist die zeitlich hoch aufgelöste Chronologie, die bisher durch die geringe Anzahl von Daten pro Standort, die geringe Auflösung der Radiocarbon-Kalibrierungskurve und die begrenzte Bayes’sche Modellierung stark eingeschränkt war.
In dieser neuen Publikation werden diese zentralen Aspekte auf eine neue, vollständig integrierte Weise angegangen: (1) Es werden nur Daten von Proben berücksichtigt, die nach der modernsten Methodik vorbehandelt wurden, (2) es werden die jüngsten Fortschritte in der AMS-Radiokohlenstoff-Messtechnik angewandt und (3) die Radiokohlenstoff-Kalibrierung basiert nun auf einem Abschnitt hochauflösender eiszeitlicher Baumringchronologien im Altersbereich von 44.000 und 41.000 Kalenderjahren BP (vor 1950 n. Chr.).
Die prägnante Verschmelzung dieser drei Aspekte, die als Radiocarbon 3.0 bezeichnet wird, führt zu einer neuen Ebene des zeitlichen Zusammenhangs zwischen dem Homo Sapiens am Fundort Bacho Kiro, Bulgarien, und zum ersten Mal zu einer Verbindung zwischen der jeweiligen Anwesenheit des modernen Menschen und den klimatischen Ereignissen (Warm- und Kaltphasen) in der Eiszeit, die in grönländischen Eisbohrkernen dokumentiert sind.
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„Mit Hilfe von Radiocarbon 3.0 konnten wir die Bewegungen der antiken Hominiden, die an den wichtigsten archäologischen Stätten Europas auftraten, während verschiedener Klimaphasen genauer rekonstruieren“, sagt Sahra Talamo, Professorin an der Fakultät für Chemie „Giacomo Ciamician“ der Universität Bologna und Erstautorin der Studie. „Dank dieser Art von Analysen ist es also möglich, neue wertvolle Informationen über die Entwicklung der frühesten menschlichen Siedlungen und die Widerstandsfähigkeit der Hominiden in verschiedenen klimatischen Phasen zu erhalten, die alle zur globalen Verbreitung des Homo Sapiens beigetragen haben könnten.“
Die Radiokarbonmethode ist die am weitesten verbreitete Datierungsmethode in der Archäologie, insbesondere bei Studien über die menschliche Evolution. In den letzten Jahrzehnten hat sie Wissenschaftlern auf der ganzen Welt wichtige Fortschritte bei der Rekonstruktion der Chronologie von Schlüsselereignissen in unserer Geschichte ermöglicht. Diese Methode, die auf dem Nachweis des radioaktiven Kohlenstoffisotops Kohlenstoff-14 in den untersuchten organischen Proben beruht, ermöglicht es uns jedoch nicht immer, ausreichend präzise und genaue Daten zu erhalten, um die wichtigen Prozesse der menschlichen Evolution, z.B. die Interaktion zwischen Neandertaler und Homo Sapiens, vollständig zu verstehen. Die Herausforderung bestand daher darin, die Möglichkeiten des Radiokohlenstoffs zu erweitern und seine Chronologie mit hoher zeitlicher Auflösung zu verbessern.
Es wurden zwei neue Bayes’sche Modelle erstellt, die die direkten Daten des Homo Sapiens in Bacho Kiro und die Neandertalerdaten von Vindija, Kroatien, und Fonds-de-Foret, Belgien, verwenden. Nur die hochpräzisen Daten von Bach Kiro erlauben es, die Anwesenheit von Homo Sapiens an diesem Ort während der kalten Phase von GS 12 zuzuordnen (Abb. 2 in der Studie).
„In dieser Studie haben wir gezeigt, dass die menschliche Besiedlung von Bacho Kiro nicht auf einmal stattfand, sondern dass es drei verschiedene Besetzungen gab (eine um 44.650 bis 44.430, eine um 44.200 bis 43.420 und eine um 43110 bis 42700 cal BP) oder zwei verschiedene (eine um 44.650 bis 44.430, eine um 44.310 bis 43.710 cal BP), abhängig von den berücksichtigten 14C-Daten und dem verwendeten Bayes-Modell“, erklärt Talamo.
Derzeit könnten beide Szenarien unterstützt werden, denn es ist noch nicht bekannt, ob das anfängliche Jungpaläolithikum in Bacho Kiro länger dauerte als in der Levante oder sich zeitlich mit der protoaurignacischen Ausbreitung überschnitt.
„Darüber hinaus ist die Erzielung eines kleinen 14C-Fehlers in einem Zeitraum vor etwa 42.000 Jahren ein zentraler Punkt von Radiokohlenstoff 3.0“, erklärt Lukas Wacker von der ETH Zürich und Mitautor der Studie. „Je besser dieses Fehlerintervall definiert und ermittelt wird, desto genauer wird der endgültige Prozess der Alterskalibrierung sein.
„In dieser Arbeit haben wir das Potenzial und die Vorteile sowohl in Bezug auf die zeitliche als auch auf die ökologische Genauigkeit aufgezeigt, wenn wir Chronologien diskutieren, die aus 14C-Altern mit denselben engen Fehlerintervallen gewonnen wurden“, sagt Bernd Kromer von der Universität Heidelberg (Deutschland) und Mitautor der Arbeit. „Darüber hinaus wird die Ausdehnung des Initial Upper Paleolithic (IUP) durch die neuen Modelle besser eingegrenzt als in den früheren Veröffentlichungen“ (Abb. 3 in der Studie).
„Unsere Arbeit zeigt, dass wir mit Hilfe von Radiokohlenstoff 3.0 in der Lage sind, die wichtigsten archäologischen Stätten in Europa während der wiederkehrenden Klimaschwankungen in hoher Auflösung zu bestimmen und die Reaktionen der Menschen und der Tierarten aus einer diachronen Perspektive zu modellieren“, erklärt Michael Richards von der Simon Fraser University (Kanada) und Mitautor der Studie. „Auf diese Weise können wir den Wissensaustausch zwischen Archäologie, Paläoklimatologie, Geochronologie und den Geowissenschaften im Allgemeinen fördern, allesamt wichtige Disziplinen bei der Erforschung der menschlichen Vergangenheit.“
Die Studie wurde in der Zeitschrift PLOS ONE unter dem Titel „Back to the future: the advantage of studying key events in human evolution using a new high-resolution radiocarbon method“ veröffentlicht. Sie wurde von einem internationalen Forscherteam unter der Leitung von Prof. Sahra Talamo (Universität Bologna) durchgeführt, dem Bernd Kromer (Universität Heidelberg, Deutschland), Michael P. Richards (Simon Fraser University, Kanada) und Lukas Wacker (ETH Zürich, Schweiz) angehören.
Originalpublikation
Back to the future: the advantage of studying key events in human evolution using a new high resolution radiocarbon method, PLoS ONE
DOI
Nach Pressemitteilung der Università di Bologna.
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