Il radiocarbonio è attendibile?

Nota: questa pagina nasce dalla seconda parte della ricerca di Mario Lo Menzo, pubblicata originariamente sul suo forum dedicato ai Testimoni di Geova, ed è stata rielaborata e aggiornata con fonti scientifiche. La prima parte è consultabile nella pagina La nascita di Adamo e i ritrovamenti archeologici.

La citazione di Libby

I Testimoni di Geova nel libro Come ha avuto origine la vita? Per evoluzione o per creazione? citano il fisico nucleare e premio Nobel W. F. Libby: «A questo riguardo, si notò ciò che dichiarò su Science il fisico nucleare e premio Nobel W. F. Libby, uno dei pionieri del metodo di datazione basato sul radiocarbonio: "La ricerca per sviluppare il metodo di datazione avveniva in due fasi: la datazione, rispettivamente, di esemplari di epoche storiche e preistoriche. Arnold [un collaboratore] e io avemmo la nostra prima sorpresa quando i nostri consulenti ci informarono che la storia risaliva a soli 5.000 anni fa… Si leggono dichiarazioni secondo cui questa o quella civiltà o località archeologica ha 20.000 anni. Impariamo in maniera piuttosto brusca che queste cifre, queste epoche remote, non sono note con accuratezza". Science, "Radiocarbon Dating", di W. F. Libby, 3 marzo 1961, p. 624.» [1]

Il libro dei Testimoni di Geova Come ha avuto origine la vita? Per evoluzione o per creazione?, pubblicato originariamente nel 1985, utilizza la citazione di Willard Libby tratta da Science del 3 marzo 1961 (p. 624) in modo fuorviante. Nel testo viene fatto credere che l'inventore del radiocarbonio considerasse inaffidabili le datazioni superiori ai 5.000 anni.

In realtà l'articolo di Libby riporta la conferenza che l'autore tenne per il Premio Nobel (12 dicembre 1960) e Libby stava semplicemente descrivendo lo stupore iniziale del suo gruppo nello scoprire che gli storici non possedevano documenti scritti più antichi di circa cinquemila anni con cui poter controllare lo strumento. Vediamo la citazione completa:

Omettendo la frase in grassetto, il libro ha fatto sembrare che i 5.000 anni fossero un limite invalicabile per l'accuratezza della datazione in assoluto, mentre Libby stava semplicemente ribadendo che i 5.000 anni erano il limite massimo della storia scritta, motivo per cui era necessario affidarsi alla fisica nucleare per datare le epoche precedenti.

Libby non intendeva affermare che l'umanità non esistesse prima, ma che fino a quel momento l'archeologia si era basata su supposizioni proprie perché mancava un metodo scientifico di datazione per la preistoria. Nella stessa conferenza, secondo il testo originale, Libby spiega come il metodo fu poi messo alla prova per le epoche preistoriche:

E descrive l'accordo dei risultati con le previsioni:

Queste frasi mostrano che Libby non stava rigettando le epoche remote, ma illustrando come il metodo fosse stato messo alla prova: il radiocarbonio era uno strumento di datazione scientifica per le epoche prive di documenti scritti.

Il contesto storico della citazione

Il metodo fu proposto da Libby alla fine degli anni '40 e gli valse il Nobel per la chimica nel 1960. La verifica iniziale, pubblicata da Arnold e Libby su Science nel dicembre 1949 (la cosiddetta «curva dei campioni noti»), usò campioni di età nota: due di legno datato con gli anelli degli alberi (un abete di Douglas dell'Arizona, 530-623 d.C., e una sequoia gigante della California, 1031-928 a.C.) e quattro datati da documenti storici [12]. Il Comitato Nobel ricordò che il metodo era stato messo alla prova, tra l'altro, su carbone e legno di tombe egizie [10]. Questo spiega la frase di Libby: i campioni di età certa, utili per controllare lo strumento, erano limitati dalla storia scritta, cioè a circa 5.000 anni. Per le epoche precedenti serviva un'altra verifica, ed è quella che Libby dichiara di aver fatto.

Libby partì inoltre dall'ipotesi che l'intensità dei raggi cosmici, e quindi la produzione di C14, fosse stata costante, perché non c'erano dati storici per controllarlo [11]. È proprio questo presupposto che le ricerche successive sugli anelli degli alberi hanno corretto, come spiegato più sotto.

Se oggi questa frase di Science è ancora rintracciabile e famosa, lo si deve anche al fatto che è stata ripresa a partire dagli anni '70 e '80 in libri di impostazione creazionista, compresi quelli dei Testimoni di Geova, per sostenere che il metodo del C14 fosse inaffidabile in senso assoluto. Per queste pubblicazioni la citazione è rimasta un punto fermo, ripetuta identica per decenni, ignorando i successivi sviluppi della fisica.

Il Simposio di Uppsala e la vera storia del radiocarbonio

Il paragrafo tratto dal libro Creazione (1985, p. 326) utilizza una cronaca giornalistica del Seattle Post-Intelligencer del 1976 per sostenere che la conferenza mondiale di esperti tenuta a Uppsala, in Svezia, avrebbe dimostrato l'inattendibilità dei presupposti del radiocarbonio, rendendo il metodo inutile per oggetti anteriori al 2000 a.C. Questa ricostruzione ribalta il significato storico e scientifico dell'evento (il 12° Nobel Symposium del 1969).

Ecco come andarono realmente i fatti e che cosa stabilì la comunità scientifica a Uppsala:

La verifica del presupposto di Libby: il metodo originale del C14 si basava sull'ipotesi che la produzione di radiocarbonio nell'atmosfera fosse rimasta identica in ogni epoca. A Uppsala si mostrò il confronto tra le misure di C14 e la dendrocronologia (il conteggio degli anelli di crescita di alberi millenari): quel presupposto era incompleto, perché la produzione di C14 varia nel tempo (anche per l'intensità del campo magnetico terrestre e per l'attività solare) e i livelli atmosferici erano fluttuati nel corso dei millenni.

«Inattendibile» non significa da buttare, ma da calibrare: il libro Creazione usa la parola «inattendibile» per suggerire un fallimento del metodo per le date anteriori al 2000 a.C. Per gli scienziati, invece, fu l'inizio della calibrazione moderna. Capito che il C14 atmosferico fluttuava, si usò l'età certa degli anelli degli alberi per costruire curve di correzione. I dati grezzi di laboratorio non venivano scartati, ma convertiti in anni di calendario, con un margine d'incertezza noto.

Che cosa fu presentato a Uppsala: la curva presentata da H. E. Suess fu ricavata da misure di C14 su legno di pino bristlecone datato con gli anelli da C. W. Ferguson, dell'Università dell'Arizona, e arrivava fino al 5200 a.C. circa [3]. Il fondamento della calibrazione è un fatto noto: campioni di legno cresciuti nello stesso periodo hanno lo stesso contenuto di radiocarbonio. Ferguson disponeva allora di una cronologia di oltre 7.000 anni.

L'ammissione della stessa rivista: l'articolo di Svegliatevi! del 1972 citato più sotto riconosce che la curva presentata a Uppsala permette di convertire, anno per anno fino a circa il 5200 a.C., le date radiocarboniche in date degli anelli. Il simposio non dichiarò dunque il fallimento del metodo: lo trasformò in uno strumento di datazione in anni di calendario.

La curva di Uppsala e la cronologia del Diluvio: i dati presentati a Uppsala entrano in conflitto con la cronologia del libro Creazione, che fissa il Diluvio universale attorno al 2370 a.C. Le sequenze di anelli di pino bristlecone, cresciuti anno dopo anno per oltre 7.000 anni, attraversano quella data senza alcuna interruzione.

Il trafiletto del Seattle Post-Intelligencer presentò come sensazionale un normale processo di perfezionamento della fisica, e il libro Creazione lo ha trasformato in una dichiarazione di capitolazione, nascondendo al lettore che proprio da Uppsala il C14 ha acquisito la base per diventare un metodo di datazione in anni di calendario.

Perché le datazioni al radiocarbonio oggi sono attendibili

1. Il principio del radiocarbonio (C14)

Tutti gli esseri viventi assorbono carbonio-14 (C14) finché sono in vita. Quando muoiono, il C14 inizia a decadere a un ritmo costante (emivita: circa 5.730 anni). Misurando quanto C14 resta, si può calcolare da quanto tempo è morto l'organismo.

2. Il problema: il C14 nell'atmosfera non è sempre stato costante

Il C14 si forma nell'alta atmosfera per effetto dei raggi cosmici, e la sua concentrazione è variata nel tempo per l'intensità del campo magnetico terrestre e dell'attività solare, per cambiamenti del ciclo del carbonio (per esempio la circolazione oceanica) e, in epoca recente, per la combustione di combustibili fossili e per i test nucleari [4]. Quindi una data «6000 anni C14» non corrisponde automaticamente a 6000 anni reali.

3. La soluzione: la calibrazione

Per correggere queste variazioni si usano curve di calibrazione, cioè grafici che mettono in relazione la data C14 misurata con la vera età in anni di calendario. Le curve sono costruite misurando il C14 in materiali di cui si conosce l'età reale con metodi indipendenti (conteggio degli anelli, strati annuali, datazione con uranio-torio), così si vede l'errore e lo si corregge.

Un esempio concreto: un campione di intonaco del Recinto D di Göbekli Tepe ha dato un'età radiocarbonica grezza di 9984 ± 42 anni BP (BP significa «prima del 1950»), cioè circa 8000 a.C. Calibrata, la stessa misura corrisponde a 9745-9314 a.C. con una probabilità del 95,4% [8]. La calibrazione ha quindi spostato la data all'indietro, di circa 1.500 anni, non in avanti.

Le curve più usate oggi

IntCal20 per l'emisfero nord (copre 55.000 anni di calendario e permette di calibrare età radiocarboniche fino a circa 50.000 anni BP), SHCal20 per l'emisfero sud e Marine20 per i materiali marini (con correzione dell'«effetto serbatoio» marino) [4]. Gli archeologi usano queste curve come tabella di conversione, con programmi come OxCal o CALIB, che restituiscono intervalli calibrati con un livello di confidenza (per esempio 68% o 95%). Le date pubblicate indicano di norma sia l'età radiocarbonica (BP) sia l'intervallo calibrato (cal a.C.), proprio per rendere trasparente il passaggio. Le prime curve di calibrazione internazionali risalgono al 1986 e dal 2004 il gruppo di lavoro IntCal le aggiorna periodicamente [4].

Gli archivi usati per costruire le curve

L'ultima versione, IntCal20, si basa sugli anelli degli alberi per circa 13.900 anni; per il periodo più antico integra statisticamente altri archivi [4]:

1. Alberi (dendrocronologia)

Gli alberi formano anelli annuali che si possono contare. Alcuni vivono migliaia di anni e il legno morto si conserva a lungo. Si misura il C14 di ogni anello (o di pochi anelli) e lo si confronta con l'anno noto. Questo registro arriva a circa 13.900 anni fa.

2. Sedimenti dei laghi con strati annuali (varve)

Nel lago Suigetsu, in Giappone, il fondo è anossico e tranquillo e conserva strati annuali con foglie fossili. Le foglie assorbono C14 direttamente dall'atmosfera e gli strati si possono contare. Il lavoro di Bronk Ramsey e colleghi (Science, 2012) ha prodotto un registro di 52.800 anni, i cui primi 12.200 anni sono stati confrontati con la cronologia degli anelli [5]. In IntCal20 questo registro è usato insieme agli altri, non da solo.

3. Stalattiti e stalagmiti (speleotemi)

Si formano nelle grotte e contengono carbonio. Si possono datare con il metodo uranio-torio (U/Th), indipendente dal C14. Le stalagmiti della grotta di Hulu (Cina) estendono la curva fino a circa 54.000 anni fa; per tenere conto del carbonio «morto» che contengono, il loro valore viene stimato confrontando i periodi che si sovrappongono agli anelli degli alberi [4].

4. Coralli

Crescono in mare e assorbono carbonio, anche C14. Si possono datare con il metodo U/Th. Poiché alcuni coralli più antichi mostrano segni di alterazione, IntCal20 usa i dati dei coralli solo fino a circa 25.000 anni fa [4].

5. Sedimenti marini

Foraminiferi (microorganismi marini) dei bacini di Cariaco e dei margini iberico e pakistano, con correzioni per l'età del carbonio marino [4].

Controlli indipendenti e limiti

Le datazioni al radiocarbonio sono affidabili perché il decadimento del C14 è ben compreso, perché la variazione naturale del C14 è corretta con curve costruite su dati reali e perché gli archivi usati sono indipendenti tra loro e si controllano a vicenda:

• Vaglio dei dati. Per IntCal20 sono state esaminate 220 serie di anelli di diversi laboratori; alcune sono state escluse perché la datazione degli anelli o la misura di laboratorio non erano considerate sicure [4].
• Stalagmiti diverse concordano. Le stalagmiti di Hulu (Cina) e quelle delle Bahamas, molto lontane e formate in contesti diversi, concordano tra loro, e questo aumenta la fiducia in entrambe [4].
• Variazioni del C14 e altri registri. Le variazioni del C14 nella curva sono coerenti con i registri paleomagnetici e con il berillio-10 dei ghiacci [4].
• Storia scritta dell'Egitto. Uno studio pubblicato su Nature nel 1973 confronta le date calibrate con gli anelli del bristlecone e le date della cronologia storica egiziana tra il 3000 e il 1800 a.C. circa: le date calibrate non differiscono in modo significativo da quelle storiche [7].

I limiti esistono e la scienza li dichiara: nella parte più antica della curva (oltre i 14.000 anni) gli archivi non sono più anelli annuali e l'incertezza aumenta. Le date vengono perciò sempre date con un intervallo di probabilità.

Come funziona la dendrocronologia

La dendrocronologia, o datazione tramite anelli degli alberi, è un metodo scientifico per datare con precisione gli eventi passati analizzando gli schemi di crescita degli anelli degli alberi. Ha una risoluzione a livello del singolo anno e, in alcuni casi, permette di determinare la stagione in cui un albero è stato abbattuto.

Le cronologie ancorate al calendario si estendono per circa 12.400 anni nell'Europa centrale (le cronologie di querce e pini dell'Università di Hohenheim, in Germania) [6] e per circa 8.800 anni nei pini bristlecone della California [9]. La curva IntCal20 arriva a circa 13.900 anni fa con i soli anelli, aggiungendo sequenze «flottanti» (non ancorate direttamente al calendario) collegate con il C14 [4]. Le specie più importanti sono:

Quercia (Quercus sp.) e pino

In Europa centrale le cronologie di Hohenheim sono costruite con querce sub-fossili conservate in condizioni anaerobiche nei sedimenti dei fiumi tedeschi e con pini dell'inizio dell'Olocene, incrociati con alberi viventi e con legno proveniente da siti archeologici e da edifici antichi [6].

Pino bristlecone (Pinus aristata e Pinus longaeva)

Questi pini nordamericani sono tra gli alberi più longevi del mondo, con alcuni esemplari di oltre 4.000 anni. Le loro sequenze di anelli, combinate con quelle di alberi morti ben conservati, hanno permesso di costruire una cronologia di circa 8.800 anni [9].

È importante sottolineare che la costruzione di cronologie così estese è un processo complesso che richiede:

Individuazione e campionamento

Trovare e campionare alberi viventi molto vecchi e resti di legno antico ben conservati.

Creazione di sequenze di anelli

Per ogni campione viene creata una sequenza che rappresenta la larghezza degli anelli di crescita nel corso degli anni. Questa sequenza mostra un andamento caratteristico di anelli più larghi in anni favorevoli e più stretti in anni sfavorevoli (a seconda del fattore limitante la crescita, come temperatura o precipitazioni).

Abbinamento visivo e statistico

Le sequenze di anelli di diversi alberi vengono confrontate visivamente e con test statistici. L'obiettivo è identificare gli schemi comuni di anelli larghi e stretti che si ripetono negli stessi anni.

Identificazione di anelli mancanti

Se un albero ha omesso la formazione di un anello in un determinato anno a causa di stress estremo, questa «lacuna» è evidente quando la sua sequenza viene confrontata con quella di altri alberi della stessa regione che hanno registrato un anello in quell'anno. Si può quindi inserire un anello «mancante» nella sequenza dell'albero anomalo per allinearla con le altre.

Identificazione di falsi anelli

I falsi anelli (o anelli doppi) possono formarsi all'interno di un singolo anno a causa di eventi climatici insoliti (per esempio una siccità seguita da piogge intense). Questi anelli «extra» possono essere identificati perché non corrispondono agli schemi di crescita degli altri alberi per quell'anno specifico. La loro struttura al microscopio può anche essere diversa da quella dei veri anelli.

Sovrapposizione ed estensione delle cronologie

Abbinando le sequenze di alberi con periodi di vita sovrapposti, è possibile estendere le cronologie indietro nel tempo, creando sequenze continue che coprono migliaia di anni.

Ancoraggio temporale

La cronologia così costruita viene ancorata al calendario attuale usando alberi viventi di cui si conosce l'anno di formazione dell'ultimo anello. In sintesi, il cross-dating è un processo iterativo di misurazione, confronto, abbinamento e correzione che permette ai dendrocronologi di costruire cronologie annuali e di identificare e correggere gli errori individuali nella formazione degli anelli. La coerenza degli schemi di crescita tra più alberi della stessa regione è la chiave per l'accuratezza del metodo.

Le obiezioni di Svegliatevi! e le risposte scientifiche

Le seguenti citazioni sono tratte dall'articolo «Le date radiocarboniche messe in relazione con gli anelli legnosi», pubblicato su Svegliatevi! dell'8 aprile 1972, pp. 11-15. [2]

Punto 1: il C14 non è autonomo ma dipende dagli anelli degli alberi

La citazione di Svegliatevi!: «L'orologio radiocarbonico non è affatto uno strumento indipendente. [...] dipende dalla cooperazione di un altro orologio, un orologio biologico... lo studio degli anelli degli alberi. [...] Il metodo radiocarbonico non stabilisce la cronologia da solo. Fornisce semplicemente le date radiocarboniche. Per convertirle in date storiche reali, si deve usare la tabella di conversione preparata mediante lo studio degli anelli degli alberi.»

La risposta scientifica: la rivista presenta questa cooperazione tra discipline come un punto di debolezza, mentre nella scienza rappresenta una verifica incrociata. Il fatto che la fisica nucleare (il decadimento del C14) e la botanica (la crescita annuale del legno) si siano combinate per creare una tabella di conversione non indebolisce il metodo, perché oggi la calibrazione non dipende più dai soli anelli: stalagmiti datate con uranio-torio, strati annuali di laghi e altri archivi concordano con gli anelli dove si sovrappongono.

Punto 2: il dubbio sugli «anelli falsi» per accorciare la preistoria

La citazione di Svegliatevi!: «È la dote di anelli degli alberi una cronologia assoluta a prova di errore? No. [...] un albero può non produrre nessun anello in un anno di grave siccità, o può produrre due o tre anelli in un anno in cui il tempo varia estesamente con gelate tardive e siccità estive... [...] Se gli alberi usati per estendere la cronologia oltre l'èra storica avessero prodotto anelli extra in proporzione, la cronologia degli anelli degli alberi sarebbe troppo lunga...»

La risposta scientifica: questo argomento ignora le tecniche fondamentali della dendrocronologia. Gli scienziati sanno perfettamente che un albero può produrre un «falso anello» a causa di anomalie climatiche. Tuttavia i falsi anelli si riconoscono perché hanno una struttura cellulare diversa (non presentano la transizione netta tra legno primaverile e autunnale) e perché non trovano riscontro negli altri alberi. Inoltre i laboratori non usano mai un singolo albero: applicano il cross-dating (datazione incrociata), sovrapponendo molti alberi della stessa area geografica, e un'anomalia isolata viene individuata dal confronto statistico. Le cronologie vengono poi confrontate con quelle di altri laboratori: nel vaglio per IntCal20 le serie la cui datazione non era sicura sono state escluse [4].

Punto 3: l'instabilità causata da campo magnetico e brillamenti solari

La citazione di Svegliatevi!: «L'intensità del campo magnetico della terra influisce sulla quantità di raggi cosmici che penetrano nell'atmosfera... [...] I brillamenti solari sprigionano enormi fiotti di raggi cosmici... [...] Nel passato, l'attività solare e il magnetismo terrestre sono variati. Di conseguenza, è variata la proporzione del carbonio 14 nell'atmosfera. Questo è il motivo per cui l'orologio radiocarbonico ha camminato ora più in fretta, ora più adagio...»

La risposta scientifica: le fluttuazioni del campo magnetico e dell'attività solare esistono e la scienza non le ha mai nascoste; l'errore della rivista sta nel descriverle come se rendessero inutilizzabile l'orologio. Queste variazioni sono misurabili: la curva di calibrazione, ottenuta dal radiocarbonio racchiuso in anelli di età certa e in altri archivi datati in modo indipendente, serve esattamente a correggere il dato di laboratorio per l'influenza che il Sole e il campo magnetico hanno avuto in quel periodo. Le variazioni del C14 sono inoltre coerenti con registri indipendenti come quelli paleomagnetici e il berillio-10 dei ghiacci [4].

Punto 4: la distorsione della citazione di Popular Science nel libro Creazione

La citazione del libro Creazione: «Prima di dire che la cronologia biblica sia in errore, si deve tener presente che i metodi di datazione basati sulla radioattività sono stati oggetto di diverse critiche da parte di alcuni scienziati. Una rivista scientifica ha parlato di ricerche indicanti che "le età calcolate in base al decadimento radioattivo potrebbero essere errate non solo di qualche anno, ma di ordini di grandezza". È detto: "L'uomo, anziché essere sulla terra da tre milioni e 600 mila anni, forse esiste solo da poche migliaia di anni". Popular Science, "How Old Is It?", di Robert Gannon, novembre 1979, p. 81.»

La risposta scientifica: le affermazioni sugli «ordini di grandezza» errati e sull'uomo sulla Terra «da poche migliaia di anni» non sono la posizione della scienza. Secondo la ricostruzione di questa pagina, Gannon riportava le tesi di una corrente minoritaria di scienziati dissidenti dell'epoca, tra cui il fisico Robert V. Gentry, che studiava i cosiddetti «aloni di polonio» (pleocroici) nelle rocce di granito. Le tesi di Gentry non sono state accettate dalla comunità scientifica, che ha spiegato quegli aloni con processi di migrazione di elementi radioattivi nel granito. La saggistica creazionista ha congelato quella riga del 1979 come se fosse una «vittoria» definitiva, ignorando i successivi sviluppi della fisica.

L'obiezione dello «scudo» atmosferico prima del Diluvio

Una variante dell'obiezione sostiene che, prima del Diluvio, un «scudo» atmosferico (per esempio una coltre di vapore) filtrasse i raggi cosmici. Nell'atmosfera ci sarebbe stato meno C14 e i reperti antichi apparirebbero perciò molto più vecchi di quanto siano. Le misure mostrano però il contrario, per tre motivi:

1. La direzione della correzione. Se nel passato ci fosse stato meno C14, le età grezze risulterebbero più antiche di quelle reali e la calibrazione dovrebbe accorciarle. Le misure su anelli di età nota mostrano invece che nel passato il C14 atmosferico era più abbondante, per cui le età grezze risultano più recenti di quelle reali e la calibrazione le sposta all'indietro, come nell'esempio di Göbekli Tepe riportato sopra (circa 1.500 anni di scarto) [4] [8].

2. Nessun salto nel 2370 a.C. Se uno scudo fosse scomparso al momento del Diluvio, il livello di C14 sarebbe cambiato di colpo e la curva, costruita per quel periodo con anelli di età certa misurati a intervalli di pochi anni, mostrerebbe un salto. La curva non presenta salti di questo tipo [4].

3. Le variazioni reali hanno cause note e riscontri indipendenti. La produzione di C14 dipende dai raggi cosmici, a loro volta influenzati dal campo magnetico terrestre e dal Sole. Gli aumenti del C14 ricostruiti dalla curva corrispondono, entro le incertezze, a eventi registrati in modo indipendente, come l'escursione geomagnetica di Laschamp di circa 41.000 anni fa, e sono coerenti con i registri del berillio-10 [4].

Gli anelli degli alberi e il Diluvio del 2370 a.C.

Tra gli alberi più antichi ancora in vita c'è «Matusalemme», un pino bristlecone (Pinus longaeva) delle White Mountains, nella California orientale, a circa 2.800 metri di quota [9]. Si stima che abbia circa 4.850 anni (i valori indicati dalle fonti variano tra circa 4.700 e 4.860, a seconda dell'anno del conteggio). Come si fa a calcolare la sua età se è ancora vivo?

Per datare un albero vivo non è necessario abbatterlo. Gli scienziati utilizzano una tecnica chiamata carotaggio incrementale, con uno strumento detto succhiello di Pressler: una sorta di trivella cava che permette di estrarre un sottile cilindro di legno (la carota) dal tronco, dall'esterno fino al centro. L'operazione causa il minor danno possibile all'albero: il foro è piccolo e l'albero è in grado di sigillarlo naturalmente nel tempo.

La carota mostra gli anelli di crescita annuali. Ogni anello corrisponde a un anno di vita; gli anelli più esterni sono i più recenti, quelli più interni i più vecchi. Gli anelli vengono esaminati e contati con precisione sotto un microscopio o una lente d'ingrandimento. Per datare un albero vivo si conta il numero di anelli della carota e si aggiunge una stima degli anelli necessari per raggiungere l'altezza da cui è stato prelevato il campione.

Nel caso di alberi molto vecchi sono state prelevate diverse carote nel corso degli anni per costruire una cronologia completa senza doverli abbattere. Poi si cercano campioni di legno morto della stessa specie e della stessa regione: tronchi caduti, alberi morti da tempo ma ben conservati, resti di legno antico. Si prelevano sezioni o carote da questi campioni e si analizzano i loro anelli.

La chiave è che le sequenze di alberi cresciuti nella stessa regione nello stesso periodo mostrano schemi uguali di variazione nella larghezza degli anelli. Attraverso la datazione incrociata, gli scienziati sovrappongono i modelli di anelli del legno morto con la cronologia degli alberi viventi. Una volta trovato un «match» affidabile, si può estendere la cronologia indietro nel tempo, e il processo viene ripetuto con campioni progressivamente più antichi. È come mettere insieme un puzzle molto lungo, dove ogni pezzo è la sequenza di anelli di un albero e i motivi comuni aiutano a collocare i pezzi nel giusto ordine cronologico.

Detto questo, rispondiamo alla domanda: la cronologia degli anelli è compatibile con un Diluvio universale nel 2370 a.C.?

Il 2370 a.C. corrisponde a circa 4.395 anni fa. «Matusalemme» è più vecchio di quella data: nel 2370 a.C. aveva già circa 450 anni ed era un albero adulto, a circa 2.800 metri di quota. Ma il punto non è un solo albero. Le cronologie dei bristlecone (circa 8.800 anni) e quelle europee di Hohenheim (circa 12.400 anni) sono costruite da gruppi diversi con alberi diversi, sovrapponendo molti esemplari vivi e morti, e le loro sequenze attraversano quella data senza interruzioni e senza un salto del C14. Una catastrofe globale in quel periodo lascerebbe un segno ben visibile, che non si osserva [4] [6] [9].

Un esempio concreto: Göbekli Tepe

Il sito di Göbekli Tepe, in Turchia, mostra come lavorano archeologi e datazione. Per il Recinto D, uno dei più antichi, le date vengono da materiali diversi: l'intonaco delle pareti, che contiene piccole quantità di materiale organico (9984 ± 42 anni BP, cioè 9745-9314 a.C. calibrati), e tre carboni prelevati vicino alla roccia di base, che calibrati si concentrano tra il 9664 e il 9311 a.C. e concordano con l'intonaco [8].

Gli stessi archeologi dichiarano i limiti. I recinti furono riempiti rapidamente e il materiale del riempimento può essere più vecchio o più recente dell'edificio, con una stratigrafia a volte invertita; alcune datazioni tentate con i carbonati del terreno sono risultate troppo recenti; per chiarire la sequenza servono altre misure e altri scavi. Il problema del «legno vecchio» (carbone di alberi longevi) è noto e si affronta datando più campioni e preferendo materiali a vita breve, con scostamenti tipici di decenni o pochi secoli, non di millenni.

Per riportare Göbekli Tepe a circa 6.000 anni fa servirebbe quindi un errore di oltre 5.000 anni, comune a campioni di materiali diversi e a metodi indipendenti. Questo è il modo in cui lavora la scienza: dichiara i limiti, controlla con archivi indipendenti e mantiene le conclusioni solide.

Fonti

• [1] W. F. Libby, «Radiocarbon Dating», Science, Vol. 133, No. 3453, 3 marzo 1961, p. 624 (conferenza per il Premio Nobel del 12 dicembre 1960; testo su nobelprize.org).
• [2] Svegliatevi!, «Le date radiocarboniche messe in relazione con gli anelli legnosi», 8 aprile 1972, pp. 11-15.
• [3] H. E. Suess, «Bristlecone-pine calibration of the radiocarbon time-scale 5200 B.C. to the present», in I. U. Olsson (a cura di), Radiocarbon Variations and Absolute Chronology, Nobel Symposium 12, Uppsala 1969, atti (1970-1971), pp. 303-313.
• [4] P. J. Reimer e altri, «The IntCal20 Northern Hemisphere Radiocarbon Age Calibration Curve (0-55 cal kBP)», Radiocarbon 62(4), 2020, pp. 725-757, doi:10.1017/RDC.2020.41.
• [5] C. Bronk Ramsey e altri, «A Complete Terrestrial Radiocarbon Record for 11.2 to 52.8 kyr B.P.», Science 338, 2012, pp. 370-374, doi:10.1126/science.1226660.
• [6] M. Friedrich e altri, «The 12,460-Year Hohenheim Oak and Pine Tree-Ring Chronology from Central Europe», Radiocarbon 46(3), 2004.
• [7] «Tree-ring Calibration of Radiocarbon Dates and the Chronology of Ancient Egypt», Nature 243, 1973, doi:10.1038/243266a0.
• [8] O. Dietrich e K. Schmidt, «A radiocarbon date from the wall plaster of Enclosure D of Göbekli Tepe», Neo-Lithics 2/2010, pp. 82-83; O. Dietrich e altri, «Establishing a Radiocarbon Sequence for Göbekli Tepe», Neo-Lithics 1/2013, pp. 36-41; Deutsches Archäologisches Institut, «How old is it? Dating Göbekli Tepe».
• [9] NASA Earth Observatory, «Ancient Bristlecones in Schulman Grove».
• [10] Discorso di presentazione del Comitato Nobel per la chimica, 1960, nobelprize.org; J. R. Arnold e W. F. Libby, Science, dicembre 1949.
• [11] American Chemical Society, «Discovery of Radiocarbon Dating» (National Historic Chemical Landmark).
• [12] S. W. Leavitt e B. Bannister, «Dendrochronology and Radiocarbon Dating: The Laboratory of Tree-Ring Research Connection», Radiocarbon 51(1), 2009, pp. 373-384 (cronologia bristlecone di 8.836 anni al 2009).

Pagine collegate

• Nascita di Adamo e ritrovamenti archeologici
• Le piramidi e il Diluvio
• Il Diluvio universale