Cientistas desenvolvem nova datação por carbono

Agora, os pesquisadores podem calcular com precisão a idade de qualquer objeto feito de materiais orgânicos, observando o nível de carbono e, em seguida, calculando quando a planta ou animal de que o material veio morreu.

 

Hoje, a quantidade de dióxido de carbono que os seres humanos estão bombeando para a atmosfera da Terra está ameaçando desviar a precisão desta técnica. Isso porque os combustíveis fósseis podem mudar a idade do radiocarbono dos novos materiais orgânicos hoje, tornando-os difíceis de distinguir dos antigos. Felizmente, a pesquisa publicada na revista Environmental Research Letters oferece uma maneira de revitalizar esta técnica de datação crucial: basta olhar para outro isótopo de carbono.

 

Um isótopo é a forma de um elemento com um certo número de nêutrons, que são as partículas subatômicas encontradas no núcleo de um átomo que não têm carga. Enquanto o número de prótons e elétrons em um átomo determina qual elemento é, o número de nêutrons pode variar amplamente entre diferentes átomos do mesmo elemento. Quase 99% de todo o carbono na Terra é carbono-12, significando que cada átomo tem 6 prótons, 6 nêutros e 6 elétrons em seu núcleo. A camisa que você está vestindo, o dióxido de carbono que você inala e os animais e plantas que você come são todos formados principalmente pelo carbono-12.

 

O carbono-12 é um isótopo estável, o que significa que sua quantidade em qualquer material permanece a mesma, século após século. A tecnologia pioneira de datação por radiocarbono buscou analisar um isótopo muito mais raro: o carbono-14. Ao contrário do Carbono-12, este isótopo de carbono é instável e seus átomos decaem em um isótopo de nitrogênio durante um período de milhares de anos. O novo carbono-14 é produzido a uma taxa constante na atmosfera superior da Terra, entretanto, como os raios do Sol golpeiam átomos de nitrogênio.

 

A datação por radiocarbono explora este contraste entre um isótopo de carbono estável e instável. Durante sua vida, uma planta está constantemente recebendo carbono da atmosfera através da fotossíntese. Os animais, por sua vez, consomem esse carbono quando comem plantas e a substância se espalha pelo ciclo alimentar. Esse carbono compreende uma proporção constante de carbono-12 e carbono-14.

 

Quando estas plantas e animais morrem, eles deixam de usar carbono. A partir desse ponto, a quantidade de carbono-14 nos materiais deixados da planta ou animal diminuirá ao longo do tempo, enquanto a quantidade de carbono-12 permanecerá inalterada. Os cientistas mediram a proporção de carbono-14 em comparação com o carbono-12 inalterado para ver quanto tempo ele se mantém desde que a fonte do material morreu. A avançada tecnologia tem permitido que o radiocarbono esteja preciso dentro de apenas algumas décadas, em muitos casos. Datar do carbono é uma maneira brilhante de analisar as maneiras naturais de decaimento dos átomos. Infelizmente, os seres humanos quase estragaram tudo.

 

O processo lento e constante da criação do carbono-14 na atmosfera foi ofuscado nos séculos passados por seres humanos que liberam carbono a partir de combustíveis fósseis na atmosfera. Uma vez que os combustíveis fósseis têm milhões de anos, já não contêm qualquer quantidade mensurável de carbono-14. Assim, à medida que milhões de toneladas de carbono-12 são empurradas para a atmosfera, a proporção estável destes dois isótopos está sendo quebrada. Em um estudo publicado no ano passado, do físico Heather Graven, do Imperial College London, mostrou como essas emissões de carbono vão distorcer a datação por radiocarbono.

 

Em 2050, novas amostras de material orgânico vão parecem ter a mesma data de radiocarbono comparadas às amostras de 1.000 anos atrás, diz Peter Köhler, principal autor do novo estudo e um físico do Instituto Alfred Wegener para Pesquisa Polar e Marinha. As emissões contínuas de dióxido de carbono causadas pela queima de combustíveis fósseis distorcerão ainda mais as proporções. “Não seremos capazes de distinguir a idade de qualquer radiocarbono que sair“, diz Köhler.

 

Köhler voltou sua atenção para o outro isótopo estável natural do carbono: carbono-13. Embora o carbono-13 compreenda pouco mais de 1% da atmosfera da Terra, as plantas absorvem seus átomos maiores e mais pesados ​​a uma taxa muito menor do que o carbono-12 durante a fotossíntese. Assim, o carbono-13 é encontrado em níveis muito baixos nos combustíveis fósseis produzidos por plantas e os animais que os comem.

 

Medindo se esses níveis de carbono-13 são enviesados ​​em um objeto datado por radiocarbono, futuros cientistas seriam capazes de saber se os níveis de carbono-14 do objeto foram distorcidos pelas emissões de combustíveis fósseis. Um nível inferior ao esperado de carbono-13 em um objeto serviria como uma alerta de que sua data de radiocarbono poderia não ser confiável. Köhler admite que sua técnica não funcionaria para materiais retirados de áreas oceânicas, onde o carbono é trocado lentamente com o restante da atmosfera. Porém, a Ciência acredita que ajudará os futuros arqueólogos a classificar os remanescentes da nossa era poluente.

 

Paula Reimer, paleoclimatologista da Queen’s University, ressalta que a medição de carbono-13 muitas vezes não será necessária, uma vez que os arqueólogos costumam usar a camada sedimentar na qual um objeto foi encontrado para conferir sua idade. Mas para objetos encontrados em áreas onde as camadas da Terra não são claras ou não podem ser devidamente datadas, a nova técnica poderia servir como uma verificação extra.

[ Smithsonian ] [ Fotos: Reprodução / Wikimedia ]