του Θοδωρή Καραουλάνη
Όλοι μας γνωρίζουμε ότι συχνά – πυκνά χρησιμοποιείται η μέθοδος της ραδιοχρονολόγησης, ως ακριβέστερη άλλων, τόσο στην αρχαιολογία (όπως καλά γνωρίζουμε στη χώρα μας…) όσο και στην ιατροδικαστική (όπως έχουμε δει πολλές φορές στα δελτία ειδήσεων και στις… τηλεοπτικές σειρές).
Αυτό όμως που δεν γνωρίζαμε είναι ότι η κλιματική αλλαγή μπορεί πολύ γρήγορα να αλλάξει αυτά τα δεδομένα!
Και αυτό γιατί οι μετρήσεις που δίνει η ραδιοχρονολόγηση με τη μέθοδο του άνθρακα-14 επηρεάζονται από τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, προειδοποιεί μελέτη που δημοσιεύτηκε στα Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ (pnas.org).
Γιατί συμβαίνει αυτό;
Η συνηθέστερη μέθοδος ραδιοχρονολόγησης μετρά την αναλογία του σπάνιου, ραδιενεργού ισοτόπου άνθρακα-14 σε σχέση με τον συνηθισμένο, μη ραδιενεργό άνθρακα-12. Ο άνθρακας-14 παράγεται σε μικρές ποσότητες κατά την πρόσκρουση κοσμικών ακτίνων από το Διάστημα με μόρια της ατμόσφαιρας.
Τα φυτά απορροφούν άνθρακα από τον αέρα για τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, οπότε οι ιστοί τους περιέχουν άνθρακα-14 στην ίδια συγκέντρωση με την ατμόσφαιρα. Το ίδιο συμβαίνει δε με τα ζώα, τα οποία εξαρτώνται άμεσα ή έμμεσα από τα οργανικά υλικά των φυτών.
Με την πάροδο του χρόνου, ο άνθρακας-14 των οργανικών υλικών διασπάται και μετατρέπεται σε άζωτο. Η ραδιοχρονολόγηση βασίζεται στο γεγονός ότι η διάσπαση προχωρά με σταθερό, γνωστό ρυθμό: όσο μεγαλύτερη είναι η αναλογία του άνθρακα-14, τόσο πιο νέο πρέπει να είναι το δείγμα.
Από την άλλη πλευρά οι υδρογονάνθρακες και τα ορυκτά καύσιμα (όπως είναι το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο) έχουν τόσο μεγάλη ηλικία που δεν περιέχουν σχεδόν καθόλου άνθρακα-14. Όταν τα καύσιμα αυτά καίγονται, απελευθερώνουν διοξείδιο του άνθρακα που περιέχει μη ραδιενεργά ισότοπα άνθρακα.
Οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα είναι πλέον τόσο μεγάλες ώστε αραιώνουν τον άνθρακα-14 στην ατμόσφαιρα, επισημαίνει η μελέτη στην επιθεώρηση PNAS.
Με απλά λόγια, οι εκπομπές άνθρακα κάνουν την ατμόσφαιρα να φαίνεται πιο «παλιά», πιο «γέρικη» από ό,τι είναι στην πραγματικότητα, όταν χρησιμοποιούμε τη μέθοδο της ραδιοχρονολόγησης..
Ο ερευνητής Heather D. Graven από το Imperial College του Λονδίνου μελέτησε τα στοιχεία των σεναρίων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου του IPCC (the Intergovernmental Panel on Climate Change) έκανε τις σχετικές προσομοιώσεις και, σύμφωνα με τη δημοσιευμένη μελέτη, θεωρεί ότι αν οι εκπομπές αερίων συνεχίσουν «κανονικά» όπως τα τελευταία χρόνια τότε το ραδιενεργό ισότοπο άνθρακα-14 θα μειωθεί −250‰, που αντιστοιχεί σε μείωση που αναμένουμε σε μια περίοδο δύο χιλιάδων ετών!
Αντίθετα, υποστηρίζει, αν ακολουθηθεί μία επιθετική πολιτική μείωσης των αερίων εκπομπών, η αναλογία του ραδιενεργού ισοτόπου άνθρακα-14 μπορεί να παραμείνει στα προβιομηχανικά επίπεδα του 0‰ μέχρι το 2100.
Ωστόσο σύμφωνα με τις τάσεις που παρατηρούνται τα τελευταία χρόνια, είναι πιο πιθανό τα αμέσως επόμενα χρόνια η «γήρανση» της ατμόσφαιρας να προχωρήσει πιο γρήγορα και με μεγαλύτερες επιπτώσεις από ότι ίσως περιμέναμε.
Για παράδειγμα, η μελέτη εκτιμά ότι το 2020 θα είναι μία σημαντική καμπή. Μετά από αυτό το χρονικό σημείο, η μείωση της αναλογίας άνθρακα-14 στην ατμόσφαιρα θα αρχίσει να επηρεάζει σε σημαντικό βαθμό τις ραδιοχρονολογήσεις αντικειμένων με ηλικία μερικών εκατοντάδων ετών.
Μάλιστα η μελέτη του Heather D. Graven υπολογίζει ότι, αν οι εκπομπές συνεχίζουν να αυξάνονται με το σημερινό ρυθμό, μέχρι το 2050 θα έχουμε φτάσει σε μια κατάσταση που ένα ολοκαίνουργιο δείγμα θα είχε την ίδια αναλογία ισοτόπων άνθρακα με ένα οργανικό υλικό ηλικίας 1.000 ετών.
Για παράδειγμα ένας «πάπυρος» του 2050 θα μπορούσε να θεωρηθεί ως σύγχρονος του Σχίσματος του 1054, δηλαδή του «αναθέματος» της παπικής εκκλησίας προς το Πατριαρχείο της Κωνσταντινούπολης πριν από χίλια χρόνια! Ή ότι ένα ρούχο σε λίγα χρόνια θα μπορούσε να παρεξηγηθεί ως «βασιλική κάπα» του Ερρίκου του Γ! Και τα σχετικά παραδείγματα είναι χιλιάδες…
Αυτή η μελέτη δημιουργεί ήδη προβληματισμούς και, αν επιβεβαιωθεί και πειραματικά, θα έχει πολύ σημαντικές επιπτώσεις σε ένα ευρύ φάσμα επιστημονικών κλάδων και βιομηχανιών που χρησιμοποιούν αναλύσεις ραδιενεργού άνθρακα. Γνωρίζουμε άλλωστε ότι η ραδιοχρονολόγηση χρησιμοποιείται εκτεταμένα στην αρχαιολογία για τη χρονολόγηση των ευρημάτων και στην ιατροδικαστική για την αναγνώριση των ιστών της ανθρώπινης αλλά και της άγριας πανίδας, όπως χαρακτηριστικά συμβαίνει με το ελεφαντόδοντο. Αυτά όμως θα αλλάξουν σύντομα, αν συνεχιστεί η τάση αύξησης των εκπομπών, καθώς δεν θα μπορεί να υπολογιστεί με ακρίβεια η χρονολογία των δειγμάτων, δημιουργώντας αποκλίσεις αρχικά χιλίων και αργότερα δύο χιλιάδων ετών!
Πάντως αξίζει να σημειώσουμε ότι κάτι ανάλογο, αλλά με την αντίθετη τάση, παρατηρήθηκε και στο παρελθόν. Σε αντίθεση με σήμερα, όπου οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου μειώνουν τη διαθεσιμότητα του άνθρακα-14 στην ατμόσφαιρα, τις δεκαετίες του 1950 και του 1960 παρατηρήθηκε ακριβώς το αντίθετο. Αυτό συνέβη λόγω των συνεχών πυρηνικών δοκιμών που αύξησαν πολύ το ραδιενεργό ισότοπο άνθρακα-14 στην ατμόσφαιρα. Μετά την απαγόρευση των πυρηνικών δοκιμών τα επίπεδα του ραδιενεργού ισοτόπων άρχισαν να πέφτουν, και σήμερα βρίσκονται κοντά στα προβιομηχανικά επίπεδα. Σε αυτό ακριβώς το στόχο της σταδιακής αποκατάστασης «προτρέπει» και η μελέτη, καθώς ο αναγνώστης αντιλαμβάνεται ότι με το σενάριο της «επιθετικής μείωσης» των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου θα βρεθούμε και πάλι στα προβιομηχανικά επίπεδα το 2100.
