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News: Uhrenabgleich

Beim Blick in die Vergangenheit wird der Kalender zunehmend ungenauer. Radioaktiver Kohlenstoff hilft zwar bei der Datierung, doch müssen die Zeitangaben mithilfe anderer Methoden geeicht werden. Sedimentproben bringen nun mehr Sicherheit.
Wie lange dauert ein Jahr? Von einer Tag-und-Nacht-Gleiche bis zur nächsten entsprechenden, würde die Antwort für den heute gebräuchlichen Gregorianischen Kalender lauten. Wird die verstrichene Zeitspanne eines Jahres aber anders bemessen, können ein paar Kalendertage mehr oder weniger herausspringen – im Kleinen mag das nicht weiter dramatisch sein, im Rahmen von Jahrtausenden wird der Fehler dann jedoch durchaus bedeutend.

Ein Problem, das Geologen und Archäologen gleichermaßen kennen. Ihre Radiocarbon-Jahre, die auf der Messung des Anteils des radioaktiven Kohlenstoffisotops 14C beruhen, reichen zwar einige Zehntausend Jahre in die Vergangenheit. Gesichert aber sind nur die ersten 26 000 Kalender-Jahre – alles, was davor geschah, erhält einen deutlichen pi-mal-Daumen-Charakter. Denn das Verhältnis des radioaktiven Isotops zu dem leichteren Vetter 12C schwankte im Laufe der Zeit aufgrund verschiedener Einflüsse stark – und damit auch die Länge eines Radiocarbon-Jahres bezogen auf ein Kalenderjahr.

Anhand klimatischer Ereignisse, die sich mit anderen Methoden genau datieren lassen, versuchen Forscher, die verschiedenen Zeitskalen miteinander abzugleichen. Geeignete Spuren finden sie in Meeresbodensedimenten, Eisbohrkernen, Warven – den jährlich abgelagerten fein geschichteten Sedimenten von Seen –, Kalkablagerungen oder Korallen. Doch passen deren Angaben und die daraus abgeleiteten Schwankungen der Isotopenverhältnisse nicht immer zusammen. Ganz abgesehen davon sind die 14C-Gehalte in sehr alten Proben bereits verschwindend gering und häufig bereits durch geochemische Prozesse verändert.

Und so gab es bisher, wie Edouard Bard Centre Européen de Recherche et d'Enseignement des Géosciences de l'Environnement und seine Kollegen erläutern, eigentlich nur zwei Zeitlinien, die sich als Eichkurve für Radiocarbondaten eigneten, die mehr als 30 000 Jahre zurückreichen: die Warven des japanischen Suigetsu-Sees und die Carbonatablagerungen einer unter Wasser liegenden Höhle auf den Bahamas. Ausgerechnet diese beiden Skalen stimmen aber in den alten Zeiten kaum überein.

Konrad Hughen von der Woods Hole Oceanographic Institution und seine Kollegen machten sich nun an einen weiteren Uhrenabgleich. Sie analysierten Sedimentproben aus dem Cariaco-Becken vor der Küste Venezuela und verglichen sie mit den Daten von Eisbohrkernen aus Grönland. In beiden Archiven entdeckten die Forscher zeitlich übereinstimmende Minima und Maxima im Verhältnis der Kohlenstoffisotope – die beiden Skalen stimmten damit so gut überein, dass sie sich hervorragend als Eichkurve für die Umrechnung von Radiocarbon-Jahren auf Kalenderjahre bis 50 000 Jahre zurück eignen.

Am Beispiel der Höhlenmalereien von Chauvet, die vor etwa 31 000 Radiocarbon-Jahren entstanden, lassen sich die Auswirkungen verdeutlichen: Umgerechnet anhand der Warven des Suigetsu-Sees entspricht dies 33 000 Jahren vor heute, während auf Grundlage der Kalke von den Bahamas die Künstler 5000 Jahre früher wirkten. Auf Basis der neuen Eichkurve jedoch entstanden die Tierzeichnungen vor beinahe 36 000 Jahren – also genau dazwischen.

Ein vernachlässigbar geringer Unterschied? Mitnichten. Schließlich geht es um die spannende Phase, in der Neandertaler und moderne Menschen Zeitgenossen waren – und wie lange dieser Zustand andauerte. Da zählt jedes Jahrtausend.

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