Het principe van de koolstofdatering mag dan simpel zijn en correctie voor de halfwaardetijd eveneens, er is een fundamenteler probleem: het gehalte koolstof-14 in de atmosfeer is niet constant. De Nederlandse geleerde Hessel de Vries constateerde dat het door de eeuwen heen heeft gevarieerd. En die variatie, veroorzaakt door de stormen van deeltjes die supernova’s op ons zonnestelsel afvuren, is niet regelmatig geweest. Dit valt niet simpel om te rekenen. Het jaarringenonderzoek maakte het echter mogelijk dit op te lossen.

Koolstofdatering: de kalibratie

Door simpel terug te tellen kun je van een jaarring bepalen uit welk jaar hij stamt. Iedereen heeft het als kind weleens gedaan. Je kunt nu van het hout van die jaarring meten hoeveel koolstof-14 erin zit. Dit onderzoek is aangevuld met andere studies naar fenomenen met een jaarcyclus, zoals de jaarringen in koraal (kalk), ijskernen uit de poolgebieden en zogeheten “varven” uit meersedimenten. Dankzij dit onderzoek, dat nog volop plaatsvindt en leidt tot steeds verfijndere resultaten, hebben we nu een grafiek die voor de afgelopen 46.000 jaar laat zien hoe de werkelijke (kalender)datering afwijkt van de (gemeten) koolstofdatering. Dit is de roemruchte kalibratiecurve.

Kalibratie is een intens statistische aangelegenheid, waarvoor gelukkig computerprogramma’s beschikbaar zijn die het leven van een oudheidkundige een stuk eenvoudiger maken. Hierboven ziet u de kalibratie van de datering 1500 BP ± 85. Van linksboven tot rechtsonder ziet u het relevante deel van de curve door de grafiek wiebelen. Langs de linker as ziet u de bell curve van de koolstof-14 meting, met een gemiddelde op 1500 BP. Langs de horizontale as ziet u een vervormde bell curve wiebelen. Dat is waar we zijn willen: de statistische verdeling van de gekalibreerde datering.

Voor het gemak zijn er een blauwe en gele balk in aangegeven. Die geven een datering met een bepaalde betrouwbaarheid. De blauwe balk geeft aan dat het voorwerp met 68% zekerheid valt te dateren tussen 437-489, 513-516 en 531-638 na Chr. De gele balk geeft een datering met 95% zekerheid: tussen 384 en 670. Dat is een behoorlijk verschil met de 365 en 535 na Chr. op basis van de ongekalibreerde datering. In publicaties zou dit enerzijds ongekalibreerd zijn gestandaardiseerd weergegeven als 1500 BP ± 85, zodat vergelijking met toekomstig en verfijndere resultaten mogelijk blijft, en anderzijds in gekalibreerde vorm als 384-670 cal AD.

U ziet dat een voorwerp dat uit een tijdsinterval van 170 jaar leek te komen, na kalibratie een bredere datering heeft gekregen: 286 jaar. Van een kleine twee naar een kleine drie eeuwen. Je zou denken dat de datering onbetrouwbaarder is geworden, maar dat is niet waar: we weten met 95% zekerheid dat het voorwerp uit die periode van 286 jaar tussen 384 en 670 na Chr. stamt. In de praktijk kan zo’n bredere datering wel betekenen de oudheidkundige nog steeds niet weet of iets stamt uit de tijd van de Grote volksverhuizingen of niet.

Het omgekeerde komt ook voor: waar de kalibratiecurve steil verloopt in plaats van vlak, kan een gekalibreerde datering ineens een stuk scherper uitvallen dan een ongekalibreerde. Helaas vallen dateringen waar echt iets van afhangt irritant vaak in een periode met een vlakke kalibratiecurve. Het is het archeologische equivalent van kleitabletten die altijd net daar afbreken waar het interessant wordt.

[Wordt vervolgd. Dit stuk verscheen oorspronkelijk in 2014 hier op de blog van Richard Kroes. In 2018 opperde de Amerikaanse archeoloog Sturt Manning dat er regionale verschillen waren in de kalibratiecurve. Ik heb daar destijds over geblogd. Inmiddels is dat geen hypothese meer. U leest er hier meer over. Dit is vrij spectaculair.]

Deze blog is gratis, maar als u me wil steunen, koop dan een van mijn boeken, doe via Livius.nl een cursus of reis (bijvoorbeeld Cyprus), of doneer. U kunt de blog volgen via het Whatsapp-kanaal.