KohlenstoffDatierungen

Kohlenstoffdatierungen ist eine Methode zur Altersbestimmung organischer Materialien anhand des radioaktiven Isotops Kohlenstoff-14 (14C). Lebende Organismen nehmen 14C aus der Atmosphäre auf; nach dem Tod nimmt der Austausch ab, und 14C zerfällt mit einer Halbwertszeit von etwa 5.730 Jahren.

Prinzip: 14C wird in der Atmosphäre durch kosmische Strahlung erzeugt. Pflanzen bilden es über Photosynthese ein, Tiere über die Nahrung. In einer Probe bestimmt das Verhältnis von 14C zu stabilen Kohlenstoffisotopen das Alter, wobei historische Schwankungen der 14C-Konzentration kalibriert werden müssen.

Messmethoden: Die Hauptansätze sind die Zerfallsmessung (Beta-Zerfall) und die Accelerator-Mass-Spectrometry (AMS). Die Zerfallsmessung benötigt größere Probenmengen und misst Aktivität; AMS erfasst das Verhältnis 14C/12C direkt und benötigt nur kleine Proben. Vorbereitet wird die Probe durch Entfernung von Kontaminationen und Umwandlung in geeignete Form, oft Graphit für AMS.

Kalibrierung und Reichweite: Da atmosphärische 14C-Werte schwanken, werden Rohdaten gegen Kalibriertabellen (z. B. IntCal) angepasst. Mischformen wie Meeres- oder Süßwasserproben benötigen Reservoir-Korrekturen. Die Datierung reicht typischerweise bis ca. 50.000 Jahre; jüngere Proben können durch das Bomben-14C-Höhenfenster beeinflusst sein.

Geltung und Limitationen: Die Methode eignet sich nur für organische Materialien. Gesteine oder Mineralien lassen sich nicht direkt datieren. Kontamination, geochemische Prozesse und Reservoireffekte können zu systematischen Fehlern führen; Unsicherheiten variieren je nach Alter, Material und Messmethode.

Geschichte und Anwendungen: Willard F. Libby entwickelte 1949 die Radiokarbonmethode; 1960 erhielt er dafür den Nobelpreis. Kohlenstoffdatierungen finden breite Anwendung in Archäologie, Geologie, Paläoklimatologie und Umweltforschung zur Altersbestimmung von Relikten, Sedimenten und organischen Resten.