Radiocarbon: 21 международная конференция. 9-13 июля, Париж, Франция. Информация и комментарии

С 9 по 13 июля 2012 года в Париже ЮНЕСКО проводила 21 международную радиоуглеродную конференцию. Масштаб этого события, а также актуальность новых результатов таковы, что поделиться ими с коллегами представляется важным.

Прежде всего, о формате: конференция представляет образец современного междисциплинарного подхода. В программе заседаний объединены исследования по фундаментальной геохимии радиоуглеродных изотопов, изучению антропогенного влияния на глобальное распределение 14С изотопа в биосфере и земной коре, распределению его в различных ландшафтах и геоморфологических ситуациях. Также были освещены данные о применении сведения об изотопе в медицине. В программу выступлений были включены доклады об описаниях и характеристиках новых AMS комплексов, а также модификациям масс-спектрометров и других аналитических комплексов для радиоуглеродного анализа высокой точности.

Значительная часть сообщений была посвящена собственно радиоуглеродному датированию. Отмечу, что именно такой масштабный междисциплинарный союз, объединивший инженеров, физиков, математиков, геохимиков, географов, почвоведов, экологов и археологов, и стал основой столь впечатляющей динамики достижений радиоуглеродного датирования. Сам метод давно перестал быть способом получения абсолютного возраста объектов, а перерос в комплексное исследование, посвященное определению самой даты, а также комплекса факторов, определявших среду обитания объекта и тафономическую историю его дальнейшего пребывания в культурном слое (другом контексте).

На конференции работали 20 секций, включившие около 500 докладов и постерных сообщений представителей научных школ более 25 стран всех континентов. Среди секций, тематика которых была наиболее тесно связана с радиоуглеродным датированием, назову только несколько.

Секция 1. Калибровка дат
Доклад, представленный П.Дж. Реймером из Королевского университета Белфаста, был посвящен обновлению калибровочных кривых на основе сведения последних радиоуглеродных дат высокой точности, полученных для памятников возраста до 50 тыс. лет. Авторский коллектив, работавший над этим исследованием, объединил 26 исследователей из 7 стран Европы, США, Австралии. В обобщении используются масштабные серии дат, полученных при изучении годовых колец деревьев, кораллов атолловых остовов, кальцитов пещерных новообразований, скелетов фораминифер морских отложений и пр. Эта беспрецедентная по масштабам задача может быть решена только совместными усилиями международного сообщества. О достижениях в работе по созданию обновляемых калибровочных кривых можно прочитать в журнале Radiocarbon (Reimer P.J., et al., Int Cal09 and Marine 09 radiocarbon age calibration curves, 0 – 50 000 years cal. BP. 2009, 51(40), 1111-1150). Также в работе секции были рассмотрены проблемы и фактические результаты по созданию калибровочных шкал различных регионов Земли с использованием данных по раковинам, коралловым колонкам, сталагмитовым образованиям, озерным отложениям. Результаты радиоуглеродного датирования сопоставлялись в датами, полученными 230Th/234U методом.

Секция 2. Достижения в технологиях измерения радиоуглерода и других долгоживущих радиоактивных изотопов
Эта сессия заняла одно из центральных мест, так как от уровня технологий зависит качество получаемого результата. В докладах были отражены последние достижения в создании новых AMS технологий, а также модификации лазерной спектроскопии и масс-спектроскопии для целей радиоуглеродных определений. Очевидно, секция представляла значительный интерес для исследователей, непосредственно связанных с лабораториями углеродного датирования. Отмечу лишь, что технологические достижения приводят к появлению AMS комплексов нового поколения, компактность которых постоянно растет, а стоимость падает. В частности, Х. А. Мейджер (Центр Изотопных исследований, Университет Гронингена) доложил апробированную методику ультрацентрифугирования для обогащения образцов атомами 14С изотопа, что приводит к возможности проводить определения для образцов большой древности. В частности, в докладе фигурировала цифра 63 тыс. лет. Результаты получены недавно. Подробные публикации еще не выпущены в свет.

Секция 3. Достижения в протоколах пробоподготовки радиоуглеродного определения
Эта секция может быть отнесена к важнейшим для археологических исследований. Доклады секции освещали последние достижения в химической и физической обработке образцов (малой массы в том числе), выявляющие и устраняющее загрязнения, получаемые в результате длительного пребывания в контакте с различными средами. Прежде всего, хотелось бы отметить сообщение Ф. Брока и Т. Хайма (Оксфорд, ORAU) о необходимости применения ультрафильтрации для образцов с деградировавшим коллагеном. Метод позволяет удалить фульво- и другие органические кислоты, низкомолекулярные агенты, загрязняющие коллаген костной ткани изучаемых образцов. Особенно актуален метод для прямого датирования костных образцов из палеолитических памятников возраста более 30 тыс. лет. Протоколы пробоподготовки опубликованы (Brock F., DronkRamsey, HighamT. F. G. 2007. Quality assurance of ultrafiltered bone dating. Radiocarbon, 49:187-192). В продолжение темы ультрафильтрации, М. Боудин представил презентацию коллектива авторов из Королевского института культурного наследия и Гентского университета (Бельгия) об эффективности использования керамических нанофильтров, повышающих качество очистки аминокислот, входящих в состав коллагена кости (Radiocarbon, 2010, 53(3): 429-442). В. Левченко (ANSTO, Австралия) были доложены результаты по выработке усовершенствованного метода пробоподготовки образцов древесного угля Дж. М. Сантосом (Калифорнийский университет), обсуждены перспективы и возможности определения 14С и 13С изотопов в фитолитах растений (Radiocarbon, 2010, 52:113-128). Стефания Леру (CNRS, Франция) представила результаты коллективных исследований, посвященных возможности радиоуглеродного датирования по железным изделиям. Идея датирования основана на том, что большинство технологий получения и разогрева железа в прошлом основывалось на использовании древесного топлива. Углерод, в составе соединений Fe3C сохраняется в железном изделии. Задача состоит в извлечении этого углерода и отделении его от более поздних загрязнений (FeCO3 в частности). Основная проблема заключена в низкой концентрации углерода (менее 0,5%). Б. Старкович (Аризонский университет, США) представил результаты коллективных работ по радиоуглеродному датированию различных материалов (древесный уголь, семена растений, кремированные кости) из многослойного памятника, интерпретируемого как жертвенник на горе Ликаон (Аркадия, Греция). Керамические материалы слоев датируют существование памятника от позднего неолита до классического времени. В работе подтверждена высокая надежность датировок по материалам кремации.

Секция 4. Специфические составляющие: к новым возможностям использования для радиоуглеродного датирования
Эта небольшая секция была сформирована на базе докладов методического порядка, представляющих использование таких особенных компонентов для датирования, как специфические и неспецифические аминокислоты (для датировок по кости), лигнин (для датировок по растительным материалам) и пр.

Секция 5. Статистические инструменты
В работу секции были включены доклады, посвященные широкому спектру вопросов статистической обработки и моделирования результатов радиокарбоновых определений начиная с программы калибровки данных OxCal (ORAU, Oxford) заканчивая анализом статистических моделей расчета резервуарных эффектов и моделей высокоточных хронологических шкал, основанных на датировании древесных колец.

Секция 6. Резервуарные эффекты
Рассматривался широкий круг исследований связи радиоуглеродных показателей, измененных резервуарным эффектом в различных современных и древних экосистемах (материковая Европа, Атлантическое побережье Северной и Юго-Западной Европы, Пацифика) не старше 50 тыс. лет.

Секция 7. Радиоуглеродное датирование палеолита
Эта секция, вероятно, была наиболее интересна археологической аудитории, так как включала доклады, представляющие свежие данные по хронологии памятников поздней поры среднего и верхнего палеолита Европы, Азии (Корея) и Африки ( Марокко). Особая значимость этих докладов связана с тем, что проблемы средне-верхнепалеолитического перехода, появления человека анатомически современного облика в Евразии, взаимодействия носителей традиций культур среднего и верхнего палеолита не могут быть решены без получения картин точной абсолютной хронологии. Работу секции открыл доклад «Радиоуглеродное датирование завершения существования европейских неандертальцев» (Т. Хайм с соавторами). В нем обобщались даты по мустье, шательперрону, улуззиану, ариньяку и граветту Западной Европы на основе более 500 дат около 70 памятников. В этом корпусе данных объединены только новые AMS даты, образцов, полученных методами ультрафильтрации и аминокислотных выделений. Судя по полученным данным, сосуществования средне- и верхнепалеолитических культур приходится на период между 43 и 40 тыс. лет назад. Интересно отметить, что большинство памятников, на которых совершается этот переход в указанное время, затем долго используется более поздними представителями верхнепалеолитических традиций. На тех памятниках, где фиксируется позднее присутствие неандертальцев, последующие слои с верхнепалеолитическими индустриями, как правило, не фиксируются. Второе сообщение было сделано представителем другого крупнейшего научного центра, изучающего комплекс проблем средне-верхнепалеолитического перехода в Европе – Института эволюционной антропологии Института Макса Планка (Германия). С. Таламо представила последние результаты датирования ряда памятников юго-западной Франции в рамках 46-36 тыс. лет тому назад. Были рассмотрены проблемы методического порядка, связанные с возможным загрязнением образцов, а также представлены хронологические схемы существования, в частности, таких памятников как Ле Котте и Арсе-Сюр-Кюре. Н. Конардом были обсуждены подробные данные о датировках ариньякских пещерных памятников Швабии. Отдельные сообщения были посвящены хронологии таких известных памятников как Абри-Пато (Франция) и пещера Шове (Франция).

Секция 8. Археология Евразии и Африки
Секция объединила разноплановые доклады о новых результатах исследований археологических памятников и объектов различных эпох и территорий. Так, были представлены курьезные даты, полученные при анализе микроколичеств углерода, извлеченного из фрагментов угля знаменитой бронзовой Капитолийской волчицы, создание которой относили в V веку до н.э. Группа исследователей из Университета Саленто, Италия (Л. Колкагнайл, Г. Кварта, М. д’Элиаб В. Габалло, Е. Корваглия Л. Маруччио) получила достоверные даты, относящие создание этой скульптуры к XI-XII вв. н.э. Г.И. Зайцева (в соавторстве Н.А. Макаровым, А.В. Федориной и П. Гроотсом) с выступила с докладом о хронологии заселения Суздальского Ополья в раннем железном веке и средневековье. А. Выборновым, Г.И.Зайцевой и М.Кульковой были представлены результаты датирования керамических материалов широкого спектра неолитических культур степной зоны Европейской России. В докладе рассматривались вопросы неолитизации этого обширного региона. В докладах обсуждались вопросы хронологии анатолийских и ближневосточных памятников периода эпипалеолит-докерамический неолит. Ряд сообщений осветили новые результаты радиокарбоновых определений для памятников голоценого возраста с территории Центральной Африки, Кореи, Индии, Казахстана.

Секция 9. Радиоуглерод и археология Северной и Южной Америки и Океании
Обширная секция включила доклады, посвященные хронологии различных регионов, характеристики палеоэкологических условий существования коллективов людей, вопросам миграции и демографической динамики.

Секция 10 Открытия в области изучения углеродного цикла океана по радиоуглеродным данным
В презентациях, адресованным, в основном, представителям фундаментальных естественных наук и специалистам в области охраны среды, освещались различные вопросы динамики углерода в современных и древних экосистемах, связанных с мировым океаном.

Секция 11. Континентальная палеоклиматология и палеогидрология
Доклады обсуждали фундаментальные закономерности распределения различных изотопов углерода в различных геоморфологических и климатических условиях. Отдельной темой в ряде докладов прозвучало обсуждение ситуаций пещерных экосистем. Последние годы датировки палеолитических памятников по кальцитным новообразованиям в пещерах стали одним из наиболее ярких и эффективных методических приемов. Однако для достоверной интерпретации результатов необходимо знать происхождение углерода, связанного в карбонатных отложениях. Если в их формировании участвует углерод из карбонатных пород или почвенных карбонатных новообразований, датировки могут значительно отличаться от реальной, так как здесь мы опять же имеем дело с резервуарным эффектом, так как в образовании относительно молодых сталактитов, сталагмитов, кальцитных корок участвует древний углерод. Этому вопросу уделялось большое внимание во многих докладах. Секция объединила, в значительной мере, специалистов различных естественных наук.

Секция 12. Открытия в области изучения круговорота углерода в океанических экосистемах по данным радиоуглеродного датирования
Большинство докладов приставляли исследования современных океанических экосистем и не были непосредственно связаны с проблемами археологии.

Секция 13. Радиоуглерод материковых вод как маркер в изучении источников и времени их формирования
Значительное место в работе данной секции также занимали доклады представителей фундаментальных естественных наук. Доложенные факты свидетельствуют о значительном влиянии грунтовых вод, климатических особенностей на показатели 14C в органических и неорганических объектах, что, безусловно, имеет важнейшее значение для изучения абсолютного возраста объектов археологических памятников.

Секция 14. Континентальный углеродный цикл и Секция 15. Атмосферный углеродный цикл.
В секциях представлены доклады о мониторинге круговорота углерода (различных изотопов и соединений) в древних и современных экосистемах различных частей света. Тематика во многом связана с изучением глобальных изменений динамики углерода.

Секции 16-20 были посвящены различным аспектам изучения 14С от анализа динамики космогенного углерода до использования данных о содержании 14С в объектах глобальной торговли.

Тематика 363 постерных сообщений соответствовала тематике описанных сессий. Большинство из них содержали важную практическую информацию с указанием протоколов методики и новых данных. Более того, во многих постерах излагались новые концепции абсолютной хронологии ряда территорий. По моему мнению, деление на устные сообщения и постерные было во многом связано не с качеством и масштабом исследования, а с необходимостью представить наиболее активно развивающиеся научные школы, методические приемы, инженерные достижения.

Кроме устных докладов и постерных сообщений, вниманию участников конференции были предложены лекции по ключевым проблемам изучения радиоактивного углерода. Для археологов наибольший интерес представляла лекция об абсолютной хронологии всемирно известной своими изображениями пещеры Шове (Франция), которую прочитал проф. Жан-Мишель Женест (CNRS). В лекции были подробно описаны исследования, предпринятые для реконструкции событий освоения и использования пещеры животными и человеком. В основу этой хронологии положены 220 AMS и U/Th дат, полученных из образцов кости, угля отложений пещеры и пигмента изображений. Опубликованные ранее даты указывали на два периода активного использования пещеры: ариньякский 33-29 тыс. лет граветтийский 27-25 тыс. лет. Использование новых калибровочных кривых (OxCal09), а также корректировка использованием данных о 36Cl, позволили изменить хронологию и периоды активного использования пещеры до 39-33 тыс. лет и 33-29 тыс. лет соответственно. Несколько обвалов временно прекращали возможность использования пещеры. Наиболее ранние происходили в период 37-35 тыс. лет., затем около 31,5 тыс. лет. Крупные камнепады около 29 тыс. лет тому назад закрыли доступ в пещеру как минимум на 8 тысяч лет. Полученные данные представляют большую научную ценность во многих отношениях. В частности, на основании этих фактов может судить о более раннем возникновении традиций изобразительной деятельности в ариньякское время.

Характеризовать работу этой конференции чрезвычайно сложно не только по причине ее масштабности. Количество докладов и секций вполне сопоставимо с такими крупными традиционными археологическими форумами, как ежегодные сессии Американского археологического института или конференции Европейской археологической ассоциации. Однако междисциплинарный характер 21 конференции позволил объединить доклады представителей различных естественных и гуманитарных наук и даже инженеров. Очевидно, что достижения в области точной абсолютной хронологии и палеоэкологических реконструкций обязаны этому взаимодействию. Также очевидно, что степень профессиональной специализации в этих вопросах требует создания больших исследовательских коллективов, объединяющих усилия различных научных центров. По моему мнению, успешность будущих исследований российских ученых в значительной степени будет зависеть о того, будут ли создаваться такие коллективы, объединяющие на паритетных основах специалистов в области наук о земле, археологов и инженеров, станет ли задача создания абсолютной хронологии на основании 14С объединяющей фундаментальной задачей, или получение даты останется прикладной сферой. Не секрет, что зачастую радиоуглеродные даты, полученные в тех или иных лабораториях, рассматриваются археологами с точки зрения подтверждения уже принятой или, наоборот, новаторской авторской хронологии. Даты, противоречащие представлениям археолога, чаще всего будут опущены или признаны ошибочными. В таком упрощенном подходе мы можем утрачивать важнейшую информацию, связанную с различными резервуарными эффектами, экологической и тафономической историей существования объектов. Очевидно, что решение о качестве полученной даты может быть принято лишь при обсуждении условий и результатов пробоподготовки, статистических показателей полученной датировки, использованной калибровочной кривой и пр. Очевидно также, что для подобных обсуждений необходимы постоянные рабочие контакты со специалистами на всех стадиях исследований от отбора образцов до применения статистического моделирования.

Завершая краткое освещение работы 21 международной конференции по изучению радиоуглерода, хотелось бы искренне поблагодарить всех организаторов со стороны ЮНЕСКО и многочисленных партнеров CNRS, университетов и музеев Франции за возможность узнать свежие новости из области радиоуглеродных исследований (многие сообщения представляли неопубликованные данные), радушный прием и гостеприимство.

М.В. Добровольская, д.и.н.