Kulstof-14-datering forbundet med årringe

TITLEN på Det tolvte Nobelsymposium var „Kulstof-14-afvigelser og absolut kronologi“. En sådan titel antyder at aldersbestemmelse ved hjælp af kulstof-14-metoden ikke længere regnes for at være uangribelig. Ved symposiet blev hovedvægten lagt på de varierende resultater man har opnået ved kulstof-14-datering, og de kun delvis vellykkede forsøg man har gjort på at forklare disse afvigelser. Den absolutte kronologi der blev fremholdt, var den der bygger på det at tælle træernes årringe.

Er det dårlige nyheder? Den metode der går ud på at datere genstande ved hjælp af kulstof-14, er jo en meget specialiseret, teknisk metode som kun nogle få, højt uddannede eksperter kan benytte, og teorien er blevet korrigeret her og tillempet der, så det nu er vanskeligt selv for andre videnskabsmænd at forstå den. Derimod ved alle og enhver at et træ der vokser får en ny årring hvert år, ikke sandt? Og når træet fældes kan man se hvor gammelt det er, simpelt hen ved at tælle vækstringene, ikke sandt? Kan noget være enklere? Mange vil uden tvivl ånde lettet op når de hører at kulstof-14-uret, der altid har smagt lidt af videnskabelig magi, nu bliver justeret ved hjælp af noget så enkelt og letforståeligt som det at tælle årringe.

Kalibreringskurven var taget med i rapporten fra symposiet (og den er også gengivet i Vor Viden for februar 1972). For hvert år tilbage til omkring 5200 f.v.t. viser den hvor mange år man skal lægge til eller trække fra for at få kulstof-14-alderen til at stemme med årringsalderen.

Ved første øjekast tror man måske at det drejer sig om et diagram over børsnoteringer. Uregelmæssigheden, de korte bølger og kurvens uberegnelige forløb bidrager alt sammen til at understrege ligheden. Ved at benytte denne korrigeringskurve viser kulstof-14-eksperterne at de nu støtter sig fuldstændig til årringskronologien, også kaldet dendrokronologien.

De der har sat deres lid til kulstof-14-dateringer må nu spørge sig selv om deres tillid er blevet styrket eller svækket som følge af denne forbindelse med årringsmetoden. Svaret afhænger naturligvis af hvor pålidelig årringskronologien er. Er den et sikkert anker for kulstof-14-dateringerne, et anker som hindrer dem i at drive bort i den ukendte fortid?

Børstekoglefyr-kronologi

Det er ikke mange træer der lever i flere tusind år. De majestætiske kæmpefyrre (sequoia) der vokser på bjergskråningerne i Californien er berømte for deres umådelig høje alder. I de senere år har man imidlertid opdaget at børstekoglefyrren (bristlecone pine), et beskedent, forkrøblet træ der vokser på højtliggende bjergskråninger i den sydvestlige del af De forenede Stater, kan leve endnu længere. Det oplyses at et sådant træ i Nevada er 4900 år gammelt.

Dette sejlivede træs anvendelighed blev første gang påpeget i 1953 af Edmund Schulman ved Arizonas universitet. I White Mountains i det østlige Californien fandt han et antal meget gamle træer. Nogle af dem levede endnu; andre var døde stubbe eller stammer. Han indsamlede prøver fra levende træer, samt fra resterne af de træer der var væltet. Han undersøgte dem i sit laboratorium og opstillede en årringskronologi ved hjælp af dem. Efter hans død i 1958 blev arbejdet fortsat af professor C. W. Ferguson på samme laboratorium. Ferguson gav nobelsymposiet en redegørelse for hvor langt han var kommet med forskningen. Han hævder at han har fastlagt en årringskronologi for børstekoglefyrren hele vejen tilbage til 5522 f.v.t. Det er et tidsrum på næsten 7500 år, et virkelig imponerende resultat. Kan der være nogen grund til at tvivle på at hans kronologi er korrekt?

Draget i tvivl af enkelte forskere

Vi kan her nævne at professor P. E. Damon fra den geologiske afdeling ved det samme universitet udtalte: „Pålideligheden af datering ved hjælp af årringe drages måske i tvivl af enkelte forskere.“⁸a Lad os derfor se lidt nærmere på den fremgangsmåde der benyttes når man udarbejder en tidstabel baseret på årringe, for at se hvorfor den kan anfægtes.

Det første der bør interessere os er den antagelse der ligger til grund for årringstælling, nemlig at én ring svarer til ét år. Det overrasker Dem måske at dette ikke altid er tilfældet. Herom siger Ferguson: „Det kan forekomme at 5 procent eller flere af årringene mangler i en given radius der spænder over mange århundreder. Man fastslår hvor disse ringe ’mangler’ i prøven ved at sammenligne årringsserien med årringsserien i andre træer hvor den ’manglende’ årring findes.“⁹ Eftersom forskeren lægger disse „manglende årringe“ til sin tidstabel, bliver tallet større end det virkelige antal årringe, idet forskellen bliver fem år eller mere for hvert århundrede.

Endnu mere interessant er Fergusons udtalelse om den mulighed at et træ kan danne to eller tre vækstringe på et enkelt år: „I tilfældet med visse nåletræarter, især de der vokser i lavere højder eller på sydligere breddegrader, kan tilvæksten i en enkelt sæson foregå ad to eller flere gange, og hver gang dannes der en vækstring der minder stærkt om en årring. Sådanne flere vækstringe forekommer imidlertid yderst sjældent i børstekoglefyrren, og de er især sjældne i den højde og på den breddegrad som undersøgelserne omfatter.“⁹

Under de nuværende klimaforhold er dette fænomen altså sjældent. For dem der mener at forholdene er som de altid har været, kan en sådan udtalelse måske være betryggende nok. Men noget som sådanne mennesker ikke tager i betragtning, er alle de beviser der findes for at klimaet før vandfloden i år 2370 f.v.t. var meget mere tempereret end det er i dag. Det kan også være at børstekoglefyrrene tidligere voksede i en meget lavere højde. Som det fremgår af ovenstående udtalelse kan begge disse forhold have medført at der oftere blev dannet flere vækstringe om året på de træer der voksede dengang. Dette ville ikke alene forekomme før Vandfloden, men også en tid efter, mens jordskorpen tilpassede sig det nye tryk den blev udsat for. Hvem kan sige hvor ofte træerne dannede flere vækstringe under disse forhold, eller hvor mange ekstra århundreder der af den grund er taget med i forskernes kronologi?

Serierne stykkes sammen

Det næste vi bør mærke os, er at der ikke findes noget enkelt træ som har 7500 årringe. Selv om der findes beretninger om enkelte levende træer der er over 3000, ja endda over 4000 år gamle, er det ældste levende træ som man har taget med i tidsberegningen, kun fra år 800 e.v.t. Man har imidlertid fundet et dødt træ med omkring 2200 årringe, og har fastslået ligheder i serien af tykke og tynde årringe mellem de ydre lag af det døde træ og de indre lag af det levende træ. Dette har man taget som et bevis for at årringene overlapper hinanden i tidsrummet fra år 800 til 1285 e.v.t., og det ældste træ er således blevet dateret til 957 f.v.t. Denne fremgangsmåde er blevet gentaget med sytten andre rester af døde træer med 439 op til 3250 årringe, sådan at man i alt er kommet 7484 år tilbage.

Her spørger De måske: Hvor sikker er overensstemmelsen mellem de serier der overlapper hinanden? Ferguson forsikrer at der i hvert af de sytten tilfælde kun findes én måde at sammenstykke dem på. Han siger: „Hovedkronologien for alle de benyttede prøver er enestående i sit årringsmønster; ingen steder i den forløbne tid gentages nøjagtig den samme lange vekslen mellem brede og smalle årringe, idet vejrforholdene fra år til år aldrig er nøjagtig de samme.“⁹ Nogle er måske parate til uden videre at godtage dette synspunkt; andre forskere vil, som Damon siger, sikkert høre til dem der drager det i tvivl.

Et andet spørgsmål: Hvis det var muligt at få en prøve fra et dødt træ til at passe mere end ét sted, hvilke ting ville da blive taget i betragtning når det „rigtige“ sted skulle vælges? Følgende udtalelse af Ferguson kan give os et fingerpeg: „Undertiden bliver en prøve fra et eksemplar der endnu ikke er dateret, indsendt til kulstof-14-analyse. Det resultat man får, viser prøvens omtrentlige alder; dette giver et fingerpeg om hvilken del af hovedkronologien der bør undersøges nærmere, og på den måde kan årringsalderen lettere bestemmes.“¹⁰ Og han siger videre: „Kulstof-14-analyse af en enkelt lille prøve der indeholder en serie tydelige årringe som repræsenterer 400 år, viser at prøven er omkring 9000 år gammel. Dette giver løfte om at årringskronologien vil komme til at række endnu længere tilbage i tiden.“¹¹

Det er således tydeligt at kulstof-14-dateringen undertiden tjener som en vejleder når man skal føje brikkerne i årringspuslespillet sammen. Giver disse indrømmelser grundlag for den mistanke at årringskronologien måske alligevel ikke er så godt forankret som den giver indtryk af, men at dens fortalere søger støtte i kulstof-14-metoden? En sådan mistanke er ikke ubegrundet, for professor Damon siger, efter at han har forsikret at han personligt nærer fuld tillid til årringsdateringerne: „Det er ikke desto mindre betryggende at have en objektiv sammenligningsmulighed, for eksempel med en anden dateringsmetode. Dette har man også, i form af kulstof-14-dateringer af prøver hvis alder er fastslået rent historisk.“⁸

Hvis kulstof-14-metoden er nødt til at underbygge årringsdateringen inden for den periode hvor alderen støttes af historiske årstal, altså cirka 4000 år tilbage i tiden, hvad skal man da sige om dette behov i forbindelse med tidsangivelser der rækker 4000 eller 5000 år længere tilbage i tiden?

Problemer ved datering af træ

Forsøgene på at øge den støtte som disse to dateringsmetoder giver hinanden, hæmmes af et andet problem der gav anledning til en hel del diskussion blandt eksperterne. Selv ved kulstof-14-analyse af de prøver fra børstekoglefyrre der nu ligger til grund for alle andre kulstof-14-dateringer, må man tage den mulighed i betragtning at prøverne kan have undergået forandringer. Det er en kendt sag at uorganiske stoffer, for eksempel kalk fra skaldyr og karbonat i knogler, meget let lader sig udveksle med opløste karbonater, både ældre og yngre. Af den grund er de så at sige ubrugelige til aldersbestemmelse. Det anses derimod for usandsynligt at organiske stoffer som cellulose udveksles. Saften kan vaskes ud af et dødt træ, men hvis den har cirkuleret i træet i århundreder eller årtusinder, kan vi da være sikre på at den ikke delvis har erstattet det henfaldende kulstof-14?

I modsætning til saften er harpiksen vanskelig at fjerne. Ferguson har omtalt børstekoglefyrrens „store harpiksindhold“.¹² Eksperterne var enige om at harpiks fra yngre træ trænger ind i ældre træ, hvor det kan være årsag til fejl. „Det er en rimelig antagelse at harpiksen breder sig indefter.“¹³ Og: „Dette harpiksproblem er vigtigt, især da korrektionen vokser efterhånden som man kommer længere ind i træet.“¹³ Ved ét forsøg viste det sig at den udvundne harpiks tilsyneladende var 400 år yngre end træet.

Eksperterne var imidlertid uenige om hvor effektive deres kemiske behandlingsmetoder er. En af dem sagde at man ved at koge træet, først i syre og derpå i alkali, „fjerner al harpiksen“.¹⁴ En anden sagde: „Efter min mening kan harpiksen i børstekoglefyrretræet ikke fjernes fuldstændigt ved behandling med uorganiske kemikalier.“¹⁴ Men når man anvender organiske opløsningsmidler har man problemet med bagefter at få middelet fjernet fuldstændigt, idet blot en lille smule nyt kulstof fra opløsningen kan få en prøve gammelt træ til at forekomme yngre. Forskerne bestræber sig naturligvis samvittighedsfuldt på at udelukke alle disse fejlkilder, men lykkes det dem helt? Hvor sikre kan vi være på det?

Varvtælling

En noget lignende dateringsmetode blev også drøftet ved konferencen, nemlig den der bygger på tælling af varv. Varvene er vekslende lag af sandet ler og federe ler som antages at være aflejret årligt af smeltevandet fra en isbræ. Det hævdes at de udgør en sammenhængende lagrække og at en sådan lagdeling i Sverige går hele 12.000 år tilbage i tiden. Dette blev også foreslået som en absolut kronologi hvortil kulstof-14-dateringerne kunne knyttes. Men er dette grundlag solidt nok?

Den skandinaviske varvkronologi er stykket sammen af varvserier fra forskellige lokaliteter i hele Sverige. Af flere grunde synes denne tidstabel endnu mindre anvendelig end årringskronologien.

Der er for eksempel ingen forbindelse til nutiden, svarende til barken på træerne. Der er fremsat vidt forskellige meninger om hvornår det sidste varv blev dannet. Noget andet som bidrager til usikkerheden, er at det er vanskeligt at identificere de årlige aflejringer. En geolog daterede således det første lag i varvserierne i Skåne til 12.950 f.v.t., mens en anden holdt på 10.550 f.v.t. Dr. E. Fromm fra det svenske geologiske institut sagde: „I disse tilfælde begrænsede den geologiske baggrund ikke a priori den mulige ramme for dateringerne, og ’teleforbindelserne’ har åbenbart givet temmelig upålidelige resultater. Vedrørende disse dele af Skåne hersker der desuden tvivl om hvorvidt alle de varvige aflejringer i små smeltevandssøer virkelig er års-lag.“¹⁵

Læg mærke til at der her indrømmes at varvene ikke altid svarer til årlige aflejringer. De repræsenterer i virkeligheden en vekselvis kraftig og svag vandstrøm, en vekslen som under visse klimaforhold kan forekomme flere gange i løbet af et år. „Dr. Hörnsten fra det svenske geologiske institut pegede på at hvert enkelt varv måtte undersøges meget nøje hvis man skulle undgå at tælle varvet fra ét år som to år. Et enkelt varv som er aflejret i løbet af ét år kan indeholde et eller to pseudovinterlag som følge af forandringer i smeltevandsafløbet (jfr. dobbelte vækstringe).“¹⁶ Professor R. F. Flint, en kendt geolog ved Yale-universitetet, bad om en klar definition af de kriterier hvorefter man bestemmer et varv. Men så vidt det fremgår af beretningen fra symposiet blev der ikke givet en sådan definition.¹⁷

Dette er altså de „absolutte kronologier“ der blev fremholdt ved nobelsymposiet. Af artikler i populærvidenskabelige blade kunne man let få det indtryk at kulstof-14-metoden nu hviler på sikrere grund end nogen sinde. En omhyggelig gennemlæsning af det der blev sagt på konferencen i Uppsala afslører imidlertid at der er kommet flere usikkerhedsmomenter til. Teorien bag kulstof-14-metoden giver ikke længere noget holdbart grundlag for at godtage dens dateringer. Resultaterne af tyve års forskning har i høj grad svækket de fleste af de antagelser der ligger til grund for teorien.

Nu støtter man sig til en enkelt gruppe forskeres arbejde med en ny metode, årringsdatering. Hvilke yderligere svagheder ville vise sig ved denne metode hvis man i tyve år foretog et intensivt studium af den på forskellige laboratorier? Vil De hellere støtte Dem til den nuværende årringskronologi end til Bibelen, når De i nær fremtid må træffe vigtige afgørelser?

[Fodnote]