Сегодня - 13.12.2017

Вода делает археологические артефакты более «старыми»

08 ноября 2017

Некоторые археологические находки из Алтая и Евразийских степей могут оказаться менее древними, чем считалось ранее: иногда разница между «старым» и «новым» возрастом составляет более тысячи лет. Виной тому — пресноводный резервуарный эффект (ПРЭ). Однако он не только мешает датировать, но позволяет получить некоторые интересные данные. Наряду с изотопным анализом, ПРЭ может рассказать о пищевых предпочтениях наших предков. Так, выяснилось, что древние жители Алтая не ели рыбу.

Сегодня радиоуглеродное датирование является одним из самых распространённых и точных методов как для определения возраста отдельных органических образцов, так и для построения надёжной хронологической шкалы археологических культур и исторических событий. Однако уже не раз было отмечено, что полученные радиоуглеродные данные оказываются гораздо старше, чем ожидалось, исходя из традиционных археологических датировок и других данных из того же памятника. Причина этого — резервуарный эффект, проявляющийся в мнимом более древнем возрасте образца, в чей рацион (или состав) входил так называемый «старый» углерод из пресноводных источников. В результате подводного фотосинтеза растения и водоросли насыщаются этим углеродом, который потом передаётся вверх по пищевой цепочке моллюскам, рыбам, водным млекопитающим, и далее — к наземным животным, потребляющим водную пищу, и человеку. Такой углерод может содержать даже глиняная посуда, сделанная с добавлением костей рыб и моллюсков в качестве примеси.
 

Источником углерода в организме человека и животных является потребляемая ими пища. Доля радиокактивного углерода в ней зависит от того, из какого источника она происходит. Если из источника с более низким, чем в атмосфере, уровнем изотопа 14С, то в образце потребителя может проявиться резервуарный эффект.

 
«Старение углерода происходит тогда, когда он прекращает обмен с атмосферой — например, со смертью организма. Важнейшим источником древнего углерода в пресной воде являются карбонатные минералы в грунтовых водах. Поскольку многие осадочные породы состоят из скелетов морских организмов, умерших миллионы лет назад, они представляют собой своеобразные хранилища мёртвого углерода. Можно предположить, что наибольшее значение пресноводных резервуарных эффектов будет выявлено в регионах, богатых углесодержащими породами (например, известняком). Хотя сама структура, глубина и расположение слоёв влияют на обмен карбоната с грунтовыми водами», — рассказывает научный сотрудник 14ХРОНО Центра по изучению климата, окружающей среды и хронологии Королевскиого университета Белфаста (Великобритания) доктор Светлана Владимировна Святко.
 
Другими факторами, которые могут влиять на масштаб пресноводных резервуарных эффектов, являются разложившаяся органика в бассейне водоёма, которая вымывается в сам водоём, долгий период застоя воды, таяние ледников, а также подводные выходы метана и геотермальная активность. Помимо пресноводного, существуют также морской и вулканический резервуарные эффекты.
 
Величина ПРЭ в пределах одного и того же водоёма может разниться в зависимости от вида, веса и возраста анализируемого животного. Так, из-за более активного углеродного обмена между атмосферой и водой рыбы и моллюски, обитающие на мелководье или ближе к поверхности, будут подвержены резервуарным эффектам в меньшей степени, чем глубоководные животные. Существуют также данные об изменении этого показателя во времени в результате изменения климатических условий. 
 
Радиоуглеродный возраст двух современных проанализированных рыб (хариусов) из верховий р. Катунь - 1097+/-40 лет и 578+/-36 лет! Эти цифры прекрасно иллюстрируют величину пресноводной резервуарной погрешности в этом водоеме на настоящий день.
 
Влияние ПРЭ на данные радиоуглеродного датирования костей животных и людей в Сибири в настоящее время исследуют несколько научных групп, в том числе учёные 14ХРОНО Центра и Алтайского государственного университета.
 
«В отличие от хорошо изученного морского резервуарного эффекта, влияние пресноводного довольно редко учитывалось из-за отсутствия систематических данных. Значительная часть исследований по этой теме была сделана в Европе в Северной Америке. Однако в ходе недавних работ было высказано предположение о достаточно большой доли рыбы в рационе древнего населения северноевразийских степей, — говорит Светлана Святко. — Для нашего исследования были подобраны материалы с совершенно различных регионов Евразийских степей в Сибири из памятников разных эпох. В ходе такого масштабного подхода мы хотели посмотреть общую картину распространения этих эффектов и, возможно, выявить какие-то тенденции».
 
Как рассчитывается величина резервуарных эффектов? Для современных материалов смотрят, насколько исследуемый образец оказывается древнее современной атмосферы. Для археологических — определяется разница в радиоуглеродном возрасте синхронных образцов наземного и водного происхождения (к последним помимо непосредственно останков рыб также относятся кости животных и человека, в рацион которых могли входить пресноводные продукты). Также учёные проводили анализ стабильных изотопов для оценки водного компонента в рационе людей.
 
В исследовании приведены результаты по приблизительно 50 археологическим парам из 30 памятников. В целом было проанализировано около 160 образцов (а кроме того, привлекались данные из предыдущих исследований).
 
«Оказалось, что резервуарные эффекты очень широко распространены в Евразийских степях. Их величины крайне разнообразны как в современных образцах, так и в археологических парах. В костях человека погрешность может колебаться, по нашим данным, вплоть до тысячи лет», — рассказывает исследовательница.
 
Величины пресноводных резервуарных эффектов довольно непоследовательны и непредсказуемы даже в пределах одного и того же региона или памятника. В некоторых случаях в останках древних рыб он проявляется, а современных — нет. Кости человека также иногда показывают гораздо большую погрешность, чем современные рыбы. 
 
«В Южной Сибири, например, можно увидеть разнообразие ПРЭ внутри двух областей — на Алтае и в Минусинской котловине. Эти районы хорошо демонстрируют изменчивость резервуарного эффекта в пределах даже одного водоёма. Однако, как ни странно, кости человека из тех мест погрешности не показывают. В случае с Минусинской котловиной, неясно включала ли диета людей рыбу. Люди с Алтая почему-то рыбу не ели. Современная же рыба из сибирских рек, например, из Катуни, даёт очень большую резервуарную погрешность», — говорит исследовательница.
 
Сейчас исследователи разрабатывают базу данных по пресноводным резервуарным эффектам для Евразийской степи, чтобы учёные имели возможность датировать археологические находки из этих мест более точно. Предварительная версия этой базы уже доступна в сети. 
 
Диана Хомякова
 
Фото автора
 
Ваша оценка: Нет Средняя: 4 (2 votes)
Поделись с друзьями: 
 

comments powered by HyperComments

Система Orphus