Ο παράγοντας συντήρησης πολυαιθυλενογλυκόλη (PEG) αφαιρέθηκε από δείγμα του ελληνικού πλοίου Κερύνεια του 4ου αιώνα π.Χ., επιτρέποντας τη χρονολόγηση με ραδιενεργό άνθρακα να εκτιμήσει καλύτερα πότε βυθίστηκε. «Είναι η πρώτη φορά που γίνεται μια πραγματική προσπάθεια επιστημονικής χρονολόγησης», λέει ο κύριος συγγραφέας Στουρτ Μάνινγκ Πανεπιστήμιο Cornell, ΗΠΑ

Το Κερύνεια ανακαλύφθηκε στα ανοιχτά της βόρειας ακτής της Κύπρου το 1965 και πιστεύεται ότι είναι ένα αρχαίο ελληνικό εμπορικό πλοίο του 4ου αιώνα π.Χ. Έχει επιχειρηθεί χρονολόγηση με ραδιενεργό άνθρακα για να χρονολογηθεί το πλοίο, μαζί με στοιχεία που περιλαμβάνουν νομίσματα από το φορτίο του, αλλά παραμένουν αμφιβολίες για την ακρίβεια των εκτιμήσεων για την κατασκευή και το τελευταίο του ταξίδι.

Η σύγχρονη χρονολόγηση με ραδιοάνθρακα χρησιμοποιεί επιταχυνόμενη φασματομετρία μάζας (AMS) για τον προσδιορισμό της ποσότητας ραδιοάνθρακα στα υλικά. «Η ποσότητα του ραδιοάνθρακα στην ατμόσφαιρα έχει αλλάξει με την πάροδο του χρόνου λόγω των αλλαγών στην ηλιακή δραστηριότητα, το γεωδύναμο και τον κύκλο του άνθρακα», εξηγεί. Τιμ Χίτον, περιβαλλοντικός στατιστικολόγος στο Πανεπιστήμιο του Λιντς. Με τη χρονολόγηση κορμών δέντρων με ραδιενεργό άνθρακα, των οποίων η ηλικία είναι γνωστή από τους δακτυλίους τους, οι επιστήμονες ανέπτυξαν μια καμπύλη βαθμονόμησης για το βόρειο ημισφαίριο που ονομάζεται InCal. Ο Χίτον, ο οποίος είναι μέλος της ομάδας εργασίας IntCal, λέει, «Τα δέντρα είναι τώρα 14.300 ετών. «Το IntCal παρέχει εκτιμήσεις για τα επίπεδα ραδιενεργού άνθρακα τα τελευταία 55.000 χρόνια».

Η χρονολόγηση με ραδιενεργό άνθρακα των ξύλινων αντικειμένων που ανακτώνται από το νερό συνήθως περιπλέκεται από τον παράγοντα που χρησιμοποιείται για τη συντήρησή τους – την πολυαιθυλενογλυκόλη (PEG). εξηγεί ότι «ο εμποτισμός με PEG είναι μια τυπική επεξεργασία στη συντήρηση υγρού ξύλου σε πολλές εταιρείες παγκοσμίως». Malin Salstedt, Επιμελητής στο Μουσείο Βάσα. Αυτό συμβαίνει γιατί βοηθά στην αποφυγή της σήψης και της συρρίκνωσης του ξύλου. Για παράδειγμα, η Mary Rose, πλοίαρχος του στόλου του Henry VIII, πέρασε χρόνια βουτηγμένη σε PEG. Ωστόσο, επειδή το PEG προέρχεται από ορυκτά καύσιμα, εισάγει «νεκρό» άνθρακα-14 στο ξύλο, καθιστώντας αδύνατη την ακριβή χρονολόγηση με ραδιενεργό άνθρακα.

Για να δοκιμάσει μια μέθοδο αφαίρεσης PEG από ξύλο που αναπτύχθηκε στο Πανεπιστήμιο του Groningen, η ομάδα αγόρασε ένα κομμάτι ξύλου προστατευμένου με PEG από το Colchester του Ηνωμένου Βασιλείου. «Επειδή έγινε η δενδροχρονολογία σε αυτό το δέντρο, ξέραμε ότι ήταν ακριβώς την εποχή της εξέγερσης του Boudica στη Βρετανία», λέει ο Manning. Μετά από εμβάπτιση των δειγμάτων στους 80°C για 36 ώρες, η ανάλυση ραδιενεργού άνθρακα ήταν αρκετά ακριβής ώστε να δείξει ότι το μεγαλύτερο μέρος του PEG είχε αφαιρεθεί.

Οι ερευνητές επανέλαβαν τη διαδικασία με ένα μικρότερο δείγμα από την Κερύνεια και έλαβαν μετρήσεις ραδιενεργού άνθρακα σε μερικά αμύγδαλα και ένα μικρό μέρος του φλοιού που είχε αποθηκευτεί σε νερό αντί για επεξεργασία με PEG. Ωστόσο, τα αποτελέσματα έδωσαν ημερομηνίες χωρίς νόημα. «Τι στο καλό συμβαίνει εδώ;» Ήταν σαν. «Επειδή δεν φαίνεται να ταιριάζει με την αρχαιολογική εκτίμηση κανενός, δεν φαίνεται δυνατό», λέει ο Manning. «Και συνειδητοποιήσαμε ότι ούτε μια πρόσφατη ημερομηνία AMS δεν ήταν μέρος της περιόδου μεταξύ 350 και 250 π.Χ.».

Προτού το AMS γίνει το πρότυπο, η χρονολόγηση με ραδιενεργό άνθρακα γινόταν χρησιμοποιώντας τη μέθοδο beta-counting, η οποία απαιτούσε πολύ υλικό και ήταν πολύ λιγότερο ακριβής. «Χρησιμοποιείτε πραγματικά μερικές από τις μοναδικές ιστορικές ιδιότητες του iPhone για να έχετε μια πολύ ακριβή μέτρηση», σημειώνει ο Manning. Τα δείγματα δακτυλίων δέντρων μετρώνται συνήθως σε διαστήματα πέντε ή 10 ετών και όχι σε ετήσια βάση. «Μέχρι πρόσφατα, οι άνθρωποι δεν πίστευαν ότι τα επίπεδα του ατμοσφαιρικού ραδιοάνθρακα διέφεραν από το ένα έτος στο άλλο», εξηγεί ο Tim Heaton.

Για να προσαρμόσει την καμπύλη βαθμονόμησης, η ομάδα έλαβε sequoia από τις Ηνωμένες Πολιτείες και δρυς από την Ολλανδία και πραγματοποίησε μετρήσεις AMS σε ετήσιους δακτυλίους σε δύο διαφορετικά εργαστήρια. Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα τους για να ανιχνεύσουν ξανά την καμπύλη βαθμονόμησης, πιστεύουν ότι η Κερύνεια χτίστηκε μεταξύ 426-400 π.Χ., και το τελευταίο της ταξίδι έγινε το 383-355 π.Χ.

Ο Manning πιστεύει ότι με τις αλλαγές τους σε έναν αιώνα καμπύλης βαθμονόμησης, θα υπάρξει ένα «νέο ενδιαφέρον στην προσπάθεια επανεξέτασης ορισμένων από τις συζητημένες περιπτώσεις» τεχνουργημάτων. Η επιτυχής αφαίρεση του PEG από το ξύλο μπορεί να εμπνεύσει ορισμένες νέες ανακαλύψεις σχετικά με άλλα αρχαιολογικά δείγματα.

Για τον Μάνινγκ, η αργή διαδικασία εξευγενισμού της ιστορίας της Κερύνειας είναι μια επιστημονική διαδικασία σε δράση. «Δείχνει ότι η επιστήμη περιλαμβάνει τη βελτίωση των πραγμάτων επαναληπτικά, αντί να λαμβάνεις τη σωστή απάντηση αμέσως».