Radiohiilimenetelmän kytkeminen puun vuosirenkaisiin

KAHDENNENTOISTA Nobelin symposiumin nimi oli ”Radiohiilen vaihtelut ja absoluuttinen ajanlasku”. Nimi antaa ymmärtää, että radiohiilimenetelmällä tehtyä iänmääritystä ei enää pidetä ehdottoman oikeana. Symposiumissa kiinnitettiin paljon huomiota radiohiili-iänmääritysten poikkeamiin ja yrityksiin selittää niitä, jotka yritykset ovat olleet vain osittain menestyksellisiä. Ehdottoman oikeaksi esitettiin puun vuosirenkaiden laskemiseen perustuva ajanlaskumenetelmä.

Onko se huono uutinen? Iänmääritys radiohiilimenetelmällä on loppujen lopuksi joidenkin pitkälle koulutettujen asiantuntijoiden erikoistuneen tekniikan alue, ja teoriaa on korjailtu ja muuteltu niin, että jopa toisten tiedemiestenkin on vaikea ymmärtää sitä. Mutta eikö jokainen tiedäkin, että kasvava puu lisää joka vuosi yhden renkaan runkonsa ympärille? Kun puu on kaadettu, voit sanoa miten vanha se oli pelkästään laskemalla vuosirenkaat. Mikä voisi olla sen yksinkertaisempaa? Epäilemättä monet ihmiset tulevat olemaan huojentuneita saadessaan kuulla, että radiohiilikello, jossa on aina ollut jonkinlainen tieteellisen noituuden vivahdus, pidetään nyt oikeassa ajassa niin helpon ja ymmärrettävän asian kuin puun vuosirenkaiden laskemisen avulla.

Tarkistuskäyrä oli liitetty mukaan symposiumin julkaistuun raporttiin (se on myös julkaistu Scientific Americanissa lokakuussa 1971). Se näyttää jokaisen vuoden kohdalta taaksepäin noin vuoteen 5200 eaa., kuinka monta vuotta radiohiili-ikään on lisättävä tai siitä on vähennettävä, jotta se saataisiin vastaamaan puun vuosirengasajoitusta.

Ensi silmäyksellä sitä saattaisi erehtyä luulemaan arvopaperipörssin kurssitaulukoksi. Sen täydellinen epäsäännöllisyys, sen umpimähkäiset lyhyen aikavälin hypähdykset ja se, että pitkän aikavälin kehityssuuntaa on mahdoton ennustaa, vain vahvistavat vaikutelmaa. Koska radiohiililaboratoriot käyttävät tätä korjauskäyrää, ne luottavat täysin vuosirengasajanlaskuun, jota nimitetään myös dendrokronologiaksi.

Näin ollen niiden, jotka ovat panneet uskonsa radiohiilimenetelmän iänmäärityksiin, täytyy nyt kysyä itseltään, vahvistuuko vai heikkeneekö tuo usko uudesta kytkemisestä vuosirengasiänmääritykseen. Vastaus tietenkin riippuu siitä, miten varma vuosirengasajanlasku on. Onko se radiohiilimenetelmän iänmäärityksille luja ankkuri, joka estää niitä ajelehtimasta muinaisuuden tuntemattomiin syvyyksiin?

Vihnemäntyyn perustuva ajanlasku

Harvat puut elävät tuhansia vuosia. Kalifornian vuorenrinteillä kasvavat suurenmoiset jättimäiset mammuttipetäjät ovat kuuluisia äärimmäisestä pitkäikäisyydestään. Viime vuosina on kuitenkin todettu, että vaatimaton, kitukasvuiselta näyttävä vihnemänty, joka kasvaa Lounais-Yhdysvaltain korkeilla kallioisilla rinteillä, joskus elää vielä kauemmin. Erään Nevadassa sijaitsevan puun kerrotaan olevan 4900 vuotta vanha.

Tämän pitkäikäisen puun hyödyllisyyden osoitti ensimmäisen kerran vuonna 1953 Edmund Schulman Arizonan yliopistosta. Hän löysi Itä-Kalifornian White-vuorilta joukon hyvin vanhoja puita, joista osa elää yhä, mutta toiset ovat nykyisin kuolleita kantoja tai tukkeja. Hän kokosi elävistä puista leikattuja ytimiä sekä metsikössä olevia kaatuneiden puiden jäännöksiä. Hän tutki ne laboratoriossaan ja käytti niitä laatiessaan puun vuosirengasajanlaskun. Hänen kuolemansa jälkeen professori C. W. Ferguson jatkoi tätä työtä samassa laboratoriossa. Ferguson selosti tutkimuksen nykyvaihetta Nobelin symposiumille. Hän väittää laskeneensa aikaa vihnemännyn vuosirenkaiden perusteella yhtäjaksoisesti vuoteen 5522 eaa. saakka. Tämä on melkein 7500 vuoden ajanjakso, mikä merkitsee todella vaikuttavaa suoritusta. Voiko olla mitään syytä epäillä sen olevan oikea?

Jotkut tutkijat epäilevät

Pankaamme merkille, että professori P. E. Damon, joka on saman yliopiston geologian osastolta kuin Ferguson, sanoi: ”Jotkut tutkijat saattavat epäillä vuosirengasajoituksen paikkansapitävyyttä.”⁸a Perehtykäämme siksi tarkemmin vuosirengasajanlaskun perusteisiin nähdäksemme, miksi se voi olla kyseenalainen.

Ensimmäinen asia, jota meidän pitäisi kysyä, on vuosirenkaista laskemisen perusoletus, että yksi rengas vastaa yhtä vuotta. Hämmästynet saadessasi tietää, että se ei pidä aina paikkaansa. Ferguson sanoo siitä: ”Joissakin tapauksissa vuosirenkaista voi puuttua 5 prosenttia tai enemmän tietyltä säteeltä, joka käsittää monia vuosisatoja. Sellaisten ’puuttuvien’ renkaiden sijainti näytteessä tarkistetaan vertaamalla sen rengaskuviota toisten puiden rengaskuvioon, jossa ’puuttuva’ rengas on paikallaan.”⁹ Koska tutkija lisää nämä ”puuttuvat renkaat” ajanlaskuunsa, sen lukema on jokaista sataa vuotta kohti viisi tai useampia vuosia suurempi kuin laskettujen vuosirenkaiden todellinen lukumäärä.

Vielä kiinnostavampi on Fergusonin huomautus siitä mahdollisuudesta, että puu saattaa yhdessä ainoassa vuodessa tuottaa kaksi tai kolme vuosirengasta: ”Tietyissä havupuulajeissa, varsinkin alemmissa korkeuksissa tai eteläisillä leveysasteilla, yhden kasvukauden kasvunlisäys saattaa muodostua kahdesta tai useammasta kasvuaallosta, joista jokainen saattaa suuresti muistuttaa vuosirengasta. Sellaiset moninkertaiset kasvurenkaat ovat vihnemännyllä kuitenkin äärimmäisen harvinaisia, ja lie ovat erityisen harvinaisia tutkittavina olevien paikkojen korkeudella ja leveysasteilla,”⁹

Moninkertaiset vuosirenkaat ovat näin ollen nykyisissä ilmasto-olosuhteissa harvinaisia. Olosuhteiden muuttumattomuuteen uskovien näkökannalta sellainen lausunto on kyllin tyynnyttävä. Mutta tämä näkökanta jättää huomioon ottamatta runsaat todisteet siitä, että ilmasto oli paljon lauhkeampi ennen vuoden 2370 eaa. vedenpaisumusta. Vihnemäntymetsikköjen nykyinen sijaintipaikka on myös saattanut silloin olla paljon matalammalla. Nämä molemmat eroavuudet sopusoinnussa lainatun mielipiteen kanssa olisivat voineet aiheuttaa silloin eläneisiin puihin enemmän moninkertaisia vuosirenkaita. Tämä ei olisi pitänyt paikkaansa ainoastaan ennen vedenpaisumusta vaan myös jonkin aikaa sen jälkeen, kun maan kuori mukautui uusiin paineisiin. Kuka voi sanoa, miten usein moninkertaisia vuosirenkaita muodostui noissa oloissa tai kuinka monta ylimääräistä vuosisataa sisältyy sen vuoksi ajanlaskuun?

Kuvioiden yhdistäminen

Seuraava huomionarvoinen seikka on se, että yhdessäkään puussa ei ole 7500 vuosirengasta. Vaikka joidenkin kasvavien puiden sanotaan olevan yli 3000 ja jopa 4000 vuoden ikäisiä, vanhin elävä puu, joka on otettu mukaan ajanlaskuun, on peräisin vain vuodelta 800. Löydettiin kuitenkin kuollut puu, jossa oli noin 2200 vuosirengasta, ja kuolleen puun ulkokerrosten ja elävän puun sisäkerrosten välillä todettiin yhtäläisyyksiä paksujen ja ohuiden vuosirenkaiden kuvioissa. Niinpä ajanjaksojen katsottiin olevan limittäisiä vuodesta 800 vuoteen 1285, ja vanhempi puu ajoitettiin vuoteen 957 eaa. Samaa menetelmää sovellettiin seitsemääntoista muuhun kaatuneen puun jäännökseen, joiden vuosirenkaiden määrä vaihteli 439:stä 3250:een, mikä ulotti renkaiden luvun taaksepäin yhteensä 7484 vuotta.

Saatat nyt kysyä, miten luotettavaa on limittäisten kuvioiden yhteen sopiminen. Ferguson vakuuttaa meille, että on vain yksi mahdollinen tapa, jolla jokainen seitsemästätoista näytteestä voidaan sovittaa yhteen, kun hän sanoo: ”Kaikkien kysymyksessä olevien näytteiden perusaikajärjestys on vuodesta toiseen jatkuvan kuvion tähden ainoa mahdollinen; missään kautta aikojen ei toistu leveiden ja kapeiden vuosirenkaiden sama pitkän aikavälin sarja, koska vuotuiset ilmaston vaihtelut eivät ole koskaan täsmälleen samat.”⁹ Jotkut ihmiset saattaisivat olla halukkaat hyväksymään tämän mielipiteen täydestä, toiset tutkijat saattaisivat, kuten Damon sanoo, olla niiden joukossa, jotka asettavat sen kyseenalaiseksi.

Toinen kysymys: jos olisi mahdollista sovittaa kuolleesta puusta otettu näyte useampaan kuin yhteen kohtaan, mitkä näkökohdat opastaisivat sovittamaan sen ”oikeaan” kohtaan? Seuraava Fergusonin lausunto voi antaa meille johtolangan: ”Toisinaan alistetaan näytteestä, jonka ikää ei ole vielä määrätty, otos radiohiilianalyysiin. Saatu tulos ilmaisee otoksen yleisen iän, ja tämä antaa vihjeen siitä, mitä osaa perusaikajärjestyksestä pitäisi tarkastella, ja täten vuosirengasajankohta voidaan tunnistaa helpommin.”¹⁰ Edelleen hän sanoo: ”Eräästä pienestä yksityisestä näytteestä, joka sisältää 400 vuoden korkealaatuisen vuosirengassarjan, tehty radiohiilianalyysi ilmaisee, että näyte on suunnilleen 9000 vuotta vanha. Tähän sisältyy suuri lupaus vuosirengasajanlaskun ulottamisesta ajassa kauemmas taaksepäin.”¹¹

Täten on ilmeistä, että hiili-14-iänmääritys toisinaan palvelee oppaana liitettäessä yhteen vuosirengaspalapelin osia. Antavatko nämä myönnytykset aiheen epäillä, että kenties vuosirengasajanlasku ei olekaan niin hyvin ankkuroitu kuin miltä näyttää, vaan että sen kannattajat etsivät tukea radiohiili-iänmäärityksestä? Sellainen epäilys ei ole perusteeton, sillä vakuutettuaan meille luottavansa henkilökohtaisesti vuosirengasiänmäärityksiin professori Damon lisää: ”Siitä huolimatta on tyynnyttävää tehdä esimerkiksi jokin objektiivinen vertailu toiseen iänmääritysmenetelmään. Tähän itse asiassa tarjoaa mahdollisuuden historiallisesti ajoitettujen näytteiden hiili-14-iänmääritys.”⁸

Jos vuosirengasiänmäärityksiä tarvitsee pönkittää vertailemalla niitä radiohiili-iänmäärityksiin ajanjaksona, jona historialliset ajankohdat tukevat näitä, siis vain 4000 vuotta taaksepäin, niin mitä on sanottava tästä tarpeesta 4000–5000 vuotta varhaisemmalta ajalta?

Puuaineen iänmäärityksen pulmia

Kahden ajanlaskun keskinäisen tuen vahvistamisyrityksiä vaivaa toinenkin pulma, joka aiheutti asiantuntijoiden keskuudessa melkoisesti keskustelua. Jopa niiden vihnemäntynäytteiden radiohiilianalyysissa, jotka nyt toimivat kaikkien muiden radiohiili-iänmääritysten perustana, täytyy ottaa huomioon näytteen muutoksen mahdollisuus. On tunnettua, että epäorgaaniset aineet kuten kuoriaiseläimen kalkkikivi ja luiden karbonaatti ovat sangen alttiita vaihtumaan joko itseään vanhempien tai nuorempien liuenneiden karbonaattien kanssa. Tämän vuoksi ne ovat melkein käyttökelvottomia iänmäärityksiin. Orgaanisten aineiden kuten selluloosan vaihtumista pidetään epätodennäköisenä. Puun tuore mahla voidaan pestä pois kuolleesta puusta, mutta jos se on kiertänyt puun läpi vuosisatoja tai -tuhansia, voimmeko olla varmoja, ettei se ole osittain korvannut hajoavaa hiili-14:ää?

Pihka, toisin kuin mahla, on vaikea poistaa. Ferguson on viitannut vihnemännyn puun ”kovin pihkaiseen luonteeseen”.¹² Asiantuntijat myönsivät, että nuoremmasta puuaineesta siirtyy pihkaa vanhempaan puuaineeseen, missä se voi aiheuttaa virheitä. ”On järkevää, että pihka tihkuu sisäänpäin.”¹³ Lisäksi: ”Tämä pihkaa koskeva pulma on tärkeä, etenkin kun korjauksen suuruus kasvaa, mitä syvemmälle puuhun mennään.”¹³ Eräässä kokeessa uutettu pihka oli ilmeisesti 400 vuotta nuorempaa kuin puuaine.

Asiantuntijat olivat kuitenkin eri mieltä siitä, kuinka tehokkaita heidän kemialliset käsittelynsä ovat. Eräs sanoi, että puun keittäminen peräkkäin hapossa ja emäksessä ”poistaa kaiken pihkan”¹⁴ Toinen sanoi: ”Minun mielestäni pihkaa ei voida täysin poistaa vihnemännyistä käsittelemällä niitä epäorgaanisilla kemikaaleilla. ”¹⁴ Mutta kun he käyttävät orgaanisia kemiallisia liuottimia, heidän on oltava huolissaan siitä, onko liuotin poistettu jälkeenpäin täydellisesti, koska hiukkanenkin siitä jäänyttä nykyistä hiiltä voisi nähtävästi nuorentaa muinaisen puunäytteen. Tietenkin he työskentelevät tunnontarkasti sulkeakseen pois kaikki nämä virheet, mutta onnistuvatko he täydellisesti? Miten varmoja me voimme olla siitä?

Jääkautisten savikerrostumien laskeminen

Kokouksessa keskusteltiin jossakin määrin samankaltaisesta menetelmästä laskea vuosia taaksepäin, menetelmästä, joka perustuu jääkautisiin savikerroksiin eli lustosavikerroksiin. Lustosavi on hiedan ja saven vuoroittaisia kerroksia, jotka jäätikkö otaksuttavasti sulaessaan vuosittain muodostaa. Näiden kerrosten väitetään varaavan jatkuvan kertomuksen erään Ruotsissa ulottuessa taaksepäin aina 12000 vuotta. Tätäkin suositeltiin ehdottoman oikeaksi ajanlaskumenetelmäksi, johon radiohiilimenetelmän iänmääritykset voitaisiin kytkeä. Mutta kuinka luja perusta se todellakin on?

Pohjoismainen lustosaviajanlasku on yhdistetty eri paikoista pitkin Ruotsia havaituista osista. Merkinnät osoittautuvat useista syistä paljon vähemmän käyttökelpoisiksi kuin vuosirengasajanlasku.

Ensiksikään nykyaikaan ei ole mitään yhdyssidettä, joka vastaisi puun kuorikerrosta. Arviot viimeisen lustosavikerroksen kerrostumisajankohdasta vaihtelevat suuresti. Myös vuotuisten kerrostumien toteamisongelma lisää epävarmuutta. Niinpä eräs geologi ajoitti Skoonessa olevien jaksojen aluksi vuoden 12950 eaa., toinen ainoastaan vuoden 10550 eaa. Tohtori E. Fromm Ruotsin geologisesta tutkimuslaitoksesta sanoi: ”Näissä tapauksissa geologinen ympäristö ei ennakolta rajoittanut iänmääritysten mahdollista vaihteluväliä, ja ’kaukoyhteydet’ ovat ilmeisesti antaneet varsin epäluotettavia tuloksia. Lisäksi näissä osissa Skoonea on epäilyksiä sen suhteen, ovatko kaikki pienissä sulamisvesijärvissä olleet sakkaa sisältäneet lustoiset kerrostumat todellakin vuotuisia kerrostumia.”¹⁵

Pane merkille tämä myönnytys, että savikerrokset eivät aina vastaa vuotuisia kerrostumia. Todellisuudessa ne kuvaavat veden nopean ja hitaan virtaamisen vuorottelua, joka saattaa esiintyä useita kertoja vuodessa tietyissä ilmasto-oloissa. ”Tohtori Hörnsten Ruotsin geologisesta tutkimuslaitoksesta huomautti, että jokainen lustosavikerros oli tutkittava hyvin huolellisesti, jotta vältettäisiin laskemasta yhden vuoden savikerrosta kahdeksi vuodeksi. Yhden vuoden kuluessa kerrostuneessa lustosavessa saattaa olla yksi tai kaksi valetalven kerrosta sulamisveden vapautumisen vaihteluiden vuoksi (vrt. kaksinkertaiset puun vuosirenkaat).”¹⁶ Yalen yliopiston tunnettu geologi professori R. F. Flint pyysi selvää lausuntoa perusteesta, jolla vuotuinen savikerros tunnistetaan, mutta sikäli kuin symposiumin muistiinmerkinnät ilmaisevat, sitä ei esitetty.¹⁷

Nämä siis ovat Nobelin symposiumissa esitetyt ”ehdottoman oikeat ajanlaskumenetelmät”. Kansantajuisten tieteellisten aikakauslehtien kirjoituksista saisi helposti sen vaikutelman, että radiohiilimenetelmän iänmääritykset on näytetty toteen varmemmin kuin koskaan. Mutta Upsalan konferenssin kulissientakaisten keskustelujen huolellinen lukeminen paljastaa epävarmojen seikkojen lisääntyneen. Radiohiiliteoria ei varaa enää vankkaa pohjaa iänmääritystensä hyväksymiselle. Kahdenkymmenen vuoden tutkimuksen tulokset ovat heikentäneet suuresti useimpia sen pohjimmaisia oletuksia.

Luottamus pannaan nykyisin yhden ainoan tutkimusryhmän uuteen menetelmään – vuosirengasiänmääritykseen – kohdistuvaan työhön. Mitä lisäheikkouksia eri laboratorioissa suoritettava kahdenkymmenen vuoden voimaperäinen tutkimus saattaisi paljastaa tästä tekniikasta? Olisitko halukas luottamaan siihen sen nykytilassa mieluummin kuin Raamattuun elintärkeissä ratkaisuissa, jotka sinun täytyy tehdä lähitulevaisuudessa:

[Alaviitteet]