Деякі скелети з поховань у данських монастирях виявилися «старішими» за самі будівлі на десятки й навіть сотні років. Команда з Південного університету Данії та Центру ізотопних досліджень пояснила, що тут спрацьовує особливість радіовуглецевого датування для людей, які багато їли рибу. Про це йдеться у коментарі в журналі npj Heritage Science, на який звертає увагу ScienceAlert.
Як працює радіовуглецеве датування
Радіовуглецевий метод зазвичай досить надійно визначає вік кісток та артефактів віком до приблизно 50 000 років. У космосі космічні промені взаємодіють з азотом в атмосфері й утворюють ізотоп вуглецю-14. Він зв’язується з киснем, формуючи вуглекислий газ, який поглинають рослини, а далі – тварини, що їх поїдають.
Поки організм живий, він постійно поповнює запаси вуглецю-14. Після смерті надходження цього ізотопу припиняється, і його кількість у тканинах зменшується лише через радіоактивний розпад. Порівнюючи вміст вуглецю-14 у кістках із відомими історичними рівнями цього ізотопу в атмосфері, можна обчислити приблизний вік решток.
Такий підхід добре працює для людей і тварин, що харчуються наземними рослинами й м’ясом. Але все ускладнюється, коли у раціоні багато риби.
Ефект резервуару: чому риба «старить» кістки
Річки, озера й океани мають інші співвідношення ізотопів вуглецю, ніж повітря. Причина – у розчинених карбонатах, змивах із суші та підйомі до поверхні давнього вуглекислого газу. Наприклад, у річках може бути приблизно на 15 відсотків менше вуглецю-14, ніж в атмосфері.
Як наслідок, кістки людини з рибною дієтою можуть виглядати за радіовуглецевими даними набагато старішими, ніж є насправді. Археометрист Кааре Лунд Расмуссен (Kaare Lund Rasmussen) пояснює, що в екстремальному випадку риба з Рейну може здаватися до 1300 років старішою за сухопутний організм, який жив у той самий час.
Та це не означає, що людині, яка їла прісноводну рибу, достатньо просто відняти фіксовану кількість років. Для прісноводних водойм ефект резервуару дуже мінливий – від нуля до приблизно тисячі років. Саме ця варіативність і створює проблему для археологів.
Данські монастирі та «надто старі» скелети
Команда проаналізувала кістки 27 людей, знайдених у середньовічних монастирях Данії. У шести випадках вік кістяків за радіовуглецевим методом виявився на десятки або навіть століття більшим за час заснування монастирів, де їх поховали.
Наприклад, скелет у місті Свендборг датували між 1100 і 1155 роками нашої ери, тоді як монастир на цьому місці з’явився лише у 1236 році. Інший скелет у місті Віборг мав верхню межу 976 рік, що більш ніж на століття старше за час будівництва монастиря на цих землях.
Дослідники пов’язують це з особливостями середньовічної християнської дієти. Під час посту м’ясо було обмежене, проте м’ясо прісноводної риби дозволялося, його вважали «холодним» або «нейтральним» порівняно з м’ясом теплокровних тварин і морською рибою. У деяких християнських культурах прісноводна риба навіть вважалася престижною їжею.
Азот-15 як ключ до справжнього віку
Щоб перевірити, чи справді йдеться про ефект резервуару, дослідники виміряли вміст ізотопу азоту-15 у кістках. У водних екосистемах його зазвичай більше, ніж у наземних харчових ланцюгах.
Підвищені рівні азоту-15 виявили у всіх зразках із аномально «старим» віком. Це підтвердило, що ці люди, ймовірно, регулярно споживали багато прісноводної риби, а їхній справжній вік був меншим, ніж показувало стандартне радіовуглецеве датування.
Попередження для археологів у всьому світі
На думку авторів, ефект резервуару не обмежується Данією. Вони наводять приклад стоянки кам’яної доби на Балканах, де знайдено людські рештки із застряглими в них стрілами з кісток тварин. Очікується, що кістки людей і кістяні наконечники будуть приблизно одного віку, проте попередні дослідження показали: людські кістки здаються до 500 років старішими за стріли.
Або там дійсно хтось навмисно встромив «сучасні» стріли в набагато старіші кістки, або ж люди активно їли рибу, тоді як тварини, з кісток яких зроблено зброю, – ні. Дослідники вважають, що друге пояснення значно реалістичніше.
Висновок команди звучить як застереження: необхідно щоразу оцінювати, чи могли знайдені кістки зазнати впливу прісноводного ефекту резервуару і наскільки сильним він міг бути. Особливо це стосується середньовічних останків та регіонів, де риба традиційно була важливою частиною раціону.
Автори радять вимірювати рівень азоту-15 у кістках. Якщо він підвищений, можна застосувати спеціальні моделі для корекції радіовуглецевих дат, щоб отримати реалістичніший вік решток.