De tijd zal het leren: wat jaarringen ons vertellen over het verleden

In een tijd waarin er steeds meer waarde wordt gehecht aan interdisciplinaire samenwerking onderscheidt met name het vakgebied archeologische wetenschappen zich, omdat het naadloos kan worden geïntegreerd met andere vakgebieden zoals geologie, scheikunde, biologie en natuurkunde. Isotopenanalyse van menselijke of dierlijke resten kan inzicht bieden in vroegere eetgewoonten, terwijl DNA-analyse van eeuwenoude botten, tanden of planten familierelaties, populatiebewegingen en domesticeringsmethoden kan onthullen. Pınar Erdil vertelt er meer over.

_{Tekst: Pınar Erdil / Foto’s: Henk Veenstra}

Mijn naam is Pınar, ik ben PhD-student in archeologische wetenschappen aan het Groninger Instituut voor Archeologie (GIA) en het Centrum voor Isotopen Onderzoek (CIO). Het CIO is het langstbestaande koolstofdateringslaboratorium ter wereld en staat bekend om zijn prominente publicaties over bijvoorbeeld het vaststellen van de datum van de eerste Europese aanwezigheid in Amerika en de eerste waarneming van industriële waterstofemissies in de atmosfeer.

Als scheikundige en archeoloog ben ik gespecialiseerd in radiokoolstofdatering (¹⁴C), een methode waarmee organische materialen kunnen worden gedateerd. Bij het CIO gebruiken we radiokoolstofdatering om de ouderdom te bepalen van verschillende archeologische en omgevingsmonsters, zoals mammoetbotten, windselen van mummies en granen uit de oudheid. Mijn onderzoek richt zich op het gebruik van radiokoolstofdatering om de chronologie van de bronstijd te verfijnen in het gebied rond de oostelijke Middellandse Zee, met name in Griekenland en Egypte.

Wat is ¹⁴C-datering?

¹⁴C is een in de natuur voorkomende, radioactieve isotoop van koolstof die in de bovenste lagen van de atmosfeer wordt geproduceerd door kosmische stralen uit de ruimte. Planten absorberen deze isotoop tijdens fotosynthese en introduceren hem in de voedselketen. Gedurende ons leven hebben we allemaal een bepaalde hoeveelheid ¹⁴C in ons lichaam. Alle levende organismen houden de hoeveelheid ¹⁴C die ze bevatten in evenwicht met hun omgeving. Na hun dood wordt het in een voorspelbaar tempo afgebroken. Door de hoeveelheid ¹⁴C in een monster te meten, kunnen we berekenen hoe lang het geleden is dat het organisme is overleden. Met behulp van een proces dat we kalibratie noemen, kunnen we deze waarde omrekenen naar een kalenderdatum. Om deze datum te bepalen, maken we gebruik van het internationale kalibratie-overzicht, dat veranderingen in de ¹⁴C-concentratie in de atmosfeer in de loop van de tijd bijhoudt. De kalibratiegegevens zijn afkomstig uit monsters waarvan de leeftijd bekend is, zoals jaarringen van bomen, en moeten zeer betrouwbaar zijn om nauwkeurige resultaten te krijgen.

Datering van de uitbarsting van Thera

In mijn onderzoek pas ik ¹⁴C-datering toe op jaarringen om een belangrijke gebeurtenis in de chronologie van de bronstijd in het Egeïsch gebied en het Nabije Oosten te dateren: de uitbarsting van de vulkaan Thera op het Griekse eiland Santorini. Dit was een van de grootste vulkaanuitbarstingen op aarde. De laag vulkanisch as die het gevolg was van de uitbarsting wordt tegenwoordig gebruikt als tijdmarkeerpunt in archeologisch onderzoek. Er is echter nog steeds geen overeenstemming over de precieze datum van de uitbarsting. Historici, archeologen en wetenschappers hebben verschillende datums voorgesteld, waarbij de schattingen variëren van het midden van de 17de eeuw BCE tot het einde van de 16de eeuw BCE. De onenigheid is het gevolg van verschillende interpretaties van archeologische bronnen en het ¹⁴C-bewijs. Onlangs werd bekend dat de kalibratiegegevens rond deze periode niet helemaal betrouwbaar waren. Er werd een afwijking ontdekt rond de tijd van de uitbarsting die erop zou kunnen wijzen dat de ¹⁴C-datum van de gebeurtenis anders is dan tot nu toe is aangenomen. De gemeenschap was geschokt, met als gevolg dat meer wetenschappers onderzoek gingen doen naar ¹⁴C-gegevens uit deze periode. Ik was een van hen! Ik onderzocht deze afwijking rond de 16de eeuw BCE door jaarringen van bomen onder een microscoop te onderzoeken, waarbij ik ze zorgvuldig met een scalpel in stukjes sneed en de ¹⁴C-datums individueel bepaalde. Ik heb tot nu toe bijna honderd datums verzameld! Dit project gaat niet alleen over het oplossen van een historisch raadsel, maar het staat ook voor de bijdrage van Groningen aan de mondiale dialoog. Deze afwijkingen in eerdere ¹⁴C-niveaus kunnen alleen worden bevestigd als ze op verschillende locaties, in verschillende boomsoorten en door zo veel mogelijk laboratoria worden gevonden. Ik richt me alleen op de Middellandse Zee, maar veranderingen in de kalibratiegegevens kunnen overal gevolgen hebben.

De chronologie van het oude Egypte

Een ander aspect van mijn onderzoek bestaat uit het werken aan jaarringen uit het oude Egypte, een beschaving met een geschiedenis van meer dan vijfduizend jaar die fascinerende graftombes, tempels en piramiden heeft nagelaten. Maar er zijn een aantal problemen met de betrouwbaarheid van de chronologie van deze beschaving. Om deze problemen op te lossen, kreeg ik de kans om samen te werken met het Regional Archaeological Project-team in Uronarti. Uronarti is een fort in Soedan dat is gebouwd door Senusret III, een van de machtigste koningen van het oude Egypte. Bij de constructie van het fort werden opvallend goed bewaard gebleven houten balken gebruikt en het is ons gelukt om elke jaarring te isoleren en de ¹⁴C-datum ervan te bepalen. Deze methode biedt meer nauwkeurigheid wanneer deze wordt gecombineerd met bayesiaanse statistiek, een techniek die de datering verfijnt op basis van de leeftijdsrelatie tussen ringen. Omdat elke jaarring ouder is dan de vorige, helpt deze relatie om een ‘tijdvingerafdruk’ te creëren die kan worden vergeleken met de jaarlijkse kalibratiegegevens. De laatste ring uit een serie staat voor de geschatte datum waarop de boom werd omgehakt en, hieruit voortvloeiend, waarop het fort werd gebouwd. Helaas waren onze eerste bevindingen niet echt indrukwekkend. Ze waren niet zo nauwkeurig als we hadden gehoopt en er was nog steeds onzekerheid over de exacte periode waarin Senusret III heeft geregeerd. Maar na overleg met andere deskundigen in ons vakgebied en nadat we meer monsters uit Uronarti hadden gekregen, kwamen we tot interessante nieuwe resultaten, die ik binnenkort zal publiceren. Wat mijn PhD-traject me in ieder geval heeft geleerd, is dat samenwerking essentieel is in alle vormen van academisch onderzoek!

Meer informatie

• Pınar Erdil