Zmatek mezi archeometry – kdy vybuchl vulkán Théra?

Archeometrie se zabývá měřením různých číselných charakteristik archeologických objektů. Často to bývají obsahy stopových prvků anebo stáří. Jednou ze základních archeometrických technik je datování pomocí radioaktivního izotopu ¹⁴C, které objevil americký fyzik W. F. Libby r. 1946. Princip metody spočívá v tom, že kosmické záření působí na CO₂ obsažené ve vrchní vrstvě atmosféry a vytváří radiokarbon ¹⁴C s poločasem rozpadu 5 730 ± 40 let. Ten je asimilován rostlinami, v nichž k jeho další tvorbě nedochází, a naopak obsah ¹⁴C klesá. Radiokarbonové datování je jedním ze základních kamenů archeologie, do které vneslo řád. Po prvotním nadšení se však začaly ukazovat nesrovnalosti. Především množství dopadajícího kosmického záření je proměnlivé. Počítáním a analyzováním letokruhů na americké pouštní borovici, která se dožívá až 6 000 let, se podařilo zjistit variace kosmického záření. Pro starší údaje je nutné vycházet z počítání přírůstkových linií korálů, u kterých máme plynulou řadu dlouhou 12 000 let, jež je nezávisle datována pomocí U-Th izotopů. Opakovaně se ukazuje, že radiokarbonová data jsou soustavně posunuta k mladším údajům. Kus dřeva datovaný radiokarbonem na stáří 18 000 let je ve skutečnosti až o 2 700 let starší.

Dalším důležitým pokrokem radiokarbonové metody bylo vyvinutí hmotové spektrometrie pomocí urychlovačů, která umožňuje určit stáří nepatrných organických zbytků – například jednoho zrnka rýže. Jedním z klasických archeologických problémů je přesné datování výbuchu sopky Théra na ostrově Santorin v Egejském moři. Mohutný výbuch, který se odehrál asi v letech 1500 – 1600 př. Kr., zasáhl řadu středomořských civilizací a přispěl k sociální reorganizaci té části světa, kterou považujeme za kolébku evropské kultury.

Výbuch Théry byl datován několika metodami. Vrstvy sopečného popela v grónských ledových vrtech ukazují na stáří 1647 let př. Kr. Anomální přírůstkové linie stromů v Kalifornii a Irsku datované na 1627 let př. Kr. tento údaj podporují. Klasická archeologie používá starší radiokarbonové datování, tj. letopočet okolo 1500 př. Kr. Jenže z ostrova Théry existuje rozsáhlý soubor radiokarbonových dat v rozmezí téměř 1 200 let! Většina stanovení pochází z nádob, amfor s obilím ze západního domu v Akrotiri, a každý údaj se obvykle vztahuje k jednomu zrnu obilí nebo čočky. Přitom je téměř jisté, že amfory obsahují zrna z jedné či dvou sklizní. Navíc všechny tři laboratoře, které stanovení prováděly, jsou známé svou přesností. Velký rozptyl měření vedl některé archeology k dedukcím založeným na anomálních datech, a navíc zpochybňoval jak samotnou radiokarbonovou metodu, tak i datovací úsilí dendrochronologů a paleoklimatologů. V odborných kruzích to byl téměř skandál.

D. E. Nelson se svými kolegy z Archeologického oddělení Univerzity Simona Frasera v Kanadě se několik let věnoval určování stáří jednotlivých zrn obilí z Akrotiri. Výsledky týmu jsou natolik provokativní, že mnozí uvažují o “revoluci“ radiokarbonové metody. V čem spočívá problém? Většina zrn pochází z jedné amfory, a přesto nová série měření nalezla rozdíly v jejich stáří až 800 let! Obilí není dobře prouhelněno a snadno se dá rozpustit v alkalických roztocích, což pravděpodobně umožňuje kontaminaci vzorků staršími i mladšími frakcemi roztoků obsahujících huminové kyseliny.

Autoři do detailu popisují způsob přípravy jednotlivých vzorků a analyzování různých frakcí ze stejného zrna. Skutečně zjistili, že různé složky organické hmoty vzorku mají různá stáří. Na první pohled to vůbec nevypadá překvapivě, ale ve skutečnosti to je přímý útok na samotné základy radiokarbonové metody a hlavní důvod, proč článek o stáří zrn z Akrotiri po dva roky odmítali recenzenti. Autoři k tomu říkají: „Přijmeme-li námitky našich oponentů týkající se analyzování kontaminovaných vzorků, je nutné většinu našich dat odmítnout. Jenže pravděpodobně totéž se dá říct o téměř všech radiokarbonových datech, která kdy byla změřena. Překvapuje nás, proč je tato námitka tak důležitá u našich vzorků, a zároveň tak opomíjená u cizích měření.“ Z dlouhodobé diskuse, která se kolem příspěvku D. E. Nelsona a jeho kolegů objevila, vyplývá, že doopravdy ve většině případů nemůže archeometr odpovědně říci, co vlastně měřil a co jeho údaje znamenají. Na druhou stranu je mnoho radiokarbonových dat z posledních asi 10 000 let potvrzeno nezávislými technikami. V holocénu však několikrát došlo k náhlým změnám intenzity kosmického záření a údaje z těchto období jsou pouze orientační. Poněkud jiná situace však platí u údajů starších než 10 000 let, které vyžadují poměrně značné korekce, jež poněkud změní pohled na stáří mladšího paleolitu. Radiokarbonová metoda tak vstupuje do nové fáze svého vývoje.

Nelsonův tým upozorňuje na ještě jednu důležitou záležitost – datování vulkanických erupcí ve Středomoří. Záchytným radiokarbonovým datem je výbuch Vesuvu popsaný Pilniem Mladším v r. 79 našeho letopočtu. Jiným velmi důležitým výbuchem Vesuvu je tzv. erupce Avellino, která je nově datována 3 340 ± 30 BP, tedy do prakticky stejné doby jako výbuch Théry. Tato shoda vedla autory k opakovanému měření dalších sopečných výbuchů. Je jich kupodivu dost. Etna vybuchla r. 3 230 ± 110 BP, menší erupce je známa z Massifu Central ve Francii okolo 3 490 ± 80 BP a na druhé straně světa Hora sv. Heleny ve státě Washington zasypala půlku Ameriky popelem (erupce Yn) někdy r. 3 500 BP. Zatím je velmi těžké rozhodnout, které erupci přísluší sopečné vrstvičky v ledovcích anebo anomální letokruhy fosilních dřev. Místo toho se rýsuje jiná zajímavá otázka: Jak souvisejí náhlé a komplikované pohyby zemské kůry zaznamenané v rozsáhlé středomořské oblasti s velkou sociální reorganizací v pozdně mínójské době? ¹⁾