CRL‎ > ‎

Interpretace aktivity

Přes teoreticky předpokládanou stabilní aktivitu 14C v přírodě (Libby et al., 1949) docházelo a dochází vlivem kolísání kosmogenní produkce a změn rychlostí transportu a ukládání uhlíku k výkyvům rovnovážné aktivity 14C v přírodě. Rekonstruovat úrovně aktivit 14C od současnosti až do desítky tisíc let vzdálené minulosti je například možné dendrochronologickým určením stáří a stanovením 14C v letokruzích dřevin. Na základě jinými datovacími metodami určeného stáří vzorků dřevin a dalších materiálů, jako jsou jezerní varvy[1] (Hajdas, 1995; Goslar, 2000), koráli (Bard, 1993; Bard, 1998), sedimenty a další (Hughen, 1998; Hughen, 2004), bylo proto sestaveno několik radiouhlíkových kalibračních křivek. Radiouhlíková datovací křivka pak udává vztah mezi konvenčním radiouhlíkovým stářím a stářím reálným. Pro datovací účely jsou tímto způsobem potlačeny vlivy kolísání aktivity 14C v daném prostředí.

Na obr. 4 je uvedena celá kalibrační křivka IntCal04 (Reimer, 2004a), používaná pro datování vzorků suchozemské bioty. Nepravidelnosti na křivce jsou způsobeny kolísáním aktivity radiouhlíku. Rozdíl mezi konvenčním radiouhlíkových stářím a stářím reálným, jak je z grafu zřejmé, je dán rovněž konvenčním používáním původního, tzv. „Libbyho“, poločasu přeměny 5568 let, který je kratší oproti reálnému poločasu 14C 5730 let (Stuiver & Polach, 1977).

Obr. 4 Kalibrační křivka IntCal04, uvedeno v letech BP (Before Present); konvenční radiouhlíkové stáří vypočtené z aktivity 14C s použitím poločasu 5568 let (svislá osa) a stáří kalibrované/kalendářní (vodorovná osa). Nepravidelnosti odpovídají kolísání aktivity 14C v příroddě.

Kalibrační křivka C-14

Pro určení stáří kalibrovaného/kalendářního je použita vhodná kalibrační křivka, nejčastěji IntCal04, nověji pak IntCal09 (Reimer et al., 2009). Průmětem výsledku stanovení 14C (konvenčního radiouhlíkového stáří) a jeho nejistoty na kalibrační křivku (a její nejistotu) je stanovena hustota pravděpodobnosti stáří vzorku pro daný rok, viz obr. 5. Výsledné píky hustoty pravděpodobnosti jsou poté interpretovány jako intervaly stáří kalibrovaného/kalendářního. Z poměru ploch píků hustoty pravděpodobnosti jsou vypočteny relativní dílčí pravděpodobnosti (součet ploch píků odpovídá 100%). Absolutní pravděpodobnost hlavních intervalů je poté vypočtena násobením koeficientem 0,95 pro interval nejistoty stanovení odpovídající hladině pravděpodobnosti 95%, jak je uvedeno v následujícím příkladu.

Příklad

Laboratoří bylo stanoveno konvenční radiouhlíkové stáří 583 ± 40 let BP (tj. jde pouze o způsob vyjádření výsledku stanovení aktivity 14C v uhlíkové isotopické směsi, bez opravy na kolísání aktivity 14C v životním prostředí), uvedená nejistota obvykle odpovídá hladině pravděpodobnosti 68%. Pro určení kalibrovaného/kalendářního stáří byla použita kalibrační křivka Intcal04 (Reimer, 2004a). Pokud se vychází z rozšířeného intervalu nejistoty stanovení pro hladinu pravděpodobnosti přibližně 95%, (tj. přibližně dvojnásobku laboratoří deklarované nejistoty stanovení), odpovídá přiřazené kalibrované/kalendářní stáří s absolutní pravděpodobností 63,1% intervalu let 1297 – 1374 AD, s absolutní pravděpodobností 31,1% rozmezí let 1376 – 1420 AD[2], viz obr. 5. Pravděpodobnost, že se skutečné stáří vzorku nachází mimo oba intervaly, je proto doplňkem do 100%.

Obr. 5 Stanovené konvenční radiouhlíkové stáří vnitrozemského vzorku severní polokoule a přiřazení stáří kalibrovaného pomocí křivky IntCal04.

Na svislou osu je vyneseno konvenční radiouhlíkové stáří (583 ± 40 let BP) spolu s křivkou pravděpodobnosti zahrnující nejistotu jeho stanovení. Svislá osa je tedy uvedena v letech BP. Na vodorovné ose je vyneseno kalendářní stáří v letech našeho letopočtu, tj. AD. Dvojitá křivka přibližně v diagonále (úhlopříčce) grafu je kalibrační křivka IntCal04, která udává vztah mezi konvenčním a kalendářním stářím. Přenesením konvenčního radiouhlíkového stáří s příslušnou křivkou pravděpodobnosti na kalendářní stáří, tedy na vodorovnou osu, a jejím složením s kalibrační křivkou, je získána výsledná křivka pro pravděpodobnost stáří v reálném kalendářním věku. Tímto je získána křivka (diagram hustot pravděpodobnosti) uvedená na vodorovné ose. Dva píky této křivky pak odpovídají dvěma intervalům stáří, jejichž pravděpodobnosti odpovídají plochám těchto píků. Na kalibrační křivce (dvojitá čára) je dobře patrný pík způsobený kolísáním aktivity 14C v přírodě.



[2] Při kalibraci byla zjištěna poměrná pravděpodobnost dané nejistoty stanovení měření pro interval 1297-1374 o velikosti 67% a pro interval 1376-1420 o velikosti 33%.


[1] Pro určení stáří byly analogicky k dedrochronologii použity také například jezerní varvity, tj. laminované sedimenty s jasně patrnými rozdíly ve vlastnostech sedimentu tvořeného v průběhu letního a zimního období (Zolitschka, 1991).

Comments