Forbrenning av fossilt brennstoff kan gjøre radiokarbondatering for visse formål uegnet i nær fremtid.
Grafen viser den relative mengden av 14C siden 1940. Atomprøvesprengninger i midten av forrige århundre førte til en kraftig, men midlertidig økning. Trenden er nedadgående, og korrelerer med mengden fossilt brennstoff som forbrennes. Illustrasjon: Graven (2015)
Isotopet 14C (radiokarbon) finnes i små konsentrasjoner overalt på Jorda og er hyppig brukt for datering av organisk material som er opptil ca. 50 000 år gammelt.
Bruksområder finner vi blant annet innen kvartærgeologi, arkeologi, samt kriminalteknisk etterforskning og medisinske formål.
En ny forskningsartikkel publisert i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) hevder disse bruksområdene i stadig større grad utfordres på grunn av forbrenningen av fossilt brennstoff. Ifølge artikkelen kan noen av metodene om noen tiår være ubrukelige.
– Karbon har tre isotoper som forekommer naturlig på Jorda. Ca. 99 prosent av karbonet er 12C, ca. 1 prosent er 13C og kun 1,5 per 1012 atomer er 14C, forteller Atle Nesje, professor ved Institutt for geovitenskap ved Universitetet i Bergen.
Disse proporsjonene har vært relativt stabile over lang tid, men etter at menneskene begynte å brenne kull, olje og gass i forbindelse med den industrielle revolusjonen, har andelene av 13C og 14C begynt å synke relativt til 12C.
Dette er kjent som Suess-effekten, som først ble observert av østerrikeren Hans Suess i 1955.
Atle Nesje er professor i kvartærgeologi ved Institutt for geovitenskap ved Universitetet i Bergen. Foto: UiB
Levende planter og dyr tar opp karbonisotopene i samme proporsjoner som de finnes i naturen. Men når de dør, begynner 14C, som er radioaktivt, å brytes ned.
Ved å måle karbonisotopforholdene i dødt organisk material, kan forskere estimere når en plante eller et dyr døde.
Halveringstiden for 14C er om lag 5 700 år.
Fossile brennstoff, som består av eldgammelt organisk material, inneholder derfor i all hovedsak 12C, som ikke brytes ned.
Forskeren bak artikkelen i PNAS mener Suess-effekten er sterkere og virker raskere enn hva som tidligere har vært antatt.
Hun skriver blant annet at i 2050 kan nytt organisk material ha samme karbonisotopforhold som material fra 1050, og at alderen ikke kan skilles ved hjelp av karbondatering. Effekten vil også gjøre det vanskeligere å datere eldre material.
Ifølge Nesje refererte Suess-effekten opprinnelig bare til fortynning av 14C i atmosfæren, men senere har effekten blitt utvidet til også å gjelde fortynning av 13C i andre karbonreservoarer som i havet og i jordsmonnet.
Kort revers i forrige århundre
Suess-effekten stanset midlertidig opp og ble reversert i midten av forrige århundre. Årsaken var de mange atomprøvesprengningene som ble utført, spesielt i 1950- og 1960-årene.
Prøvesprengningene førte til en kort, men kraftig økning av 14C i atmosfæren, og sporene fra denne tidsperioden har vært en viktig markør for forskere som daterer prøver fra det forrige århundret.
Men de stadig økende utslippene av «gammelt» karbon fra forbrenning av fossile brennstoff er nå i ferd med å viske ut denne effekten, og i løpet av 50 år kan 14C-nivåene være lavere enn de var før prøvesprengningene startet.
Utfordringen kan imøtegås ved å lage mer nøyaktige måleinstrumenter som klarer å fange opp de stadig lavere konsentrasjonene av 14C.
