Nadchodzi przełom w datowaniu geologicznym, zapowiada ESF
Naukowcy z Europejskiej Fundacji Nauki (ESF) twierdzą, że wkrótce nastąpi przełom w datowaniu geologicznym, czyli wykorzystaniu analizy chemicznej do oceny wieku próbek geologicznych. Nowy sposób datowania, łączący obecnie stosowane metody datowania z najnowszymi osiągnięciami, pozwoli na uzyskanie większej dokładności w dłuższej perspektywie czasowej, sięgającej do początków Ziemi. Naukowcy uważają, że powinni na tym skorzystać nie tylko badacze zajmujący się naukami o ziemi, ale także specjaliści z innych dziedzin, dla których ważne jest precyzyjne datowanie w czasie geologicznym. W naukach o ziemi potrzebna jest duża dokładność, która pozwala na odkrycie przyczyn i skutków odległych czasowo zjawisk oraz zrozumienie sił leżących u podstaw różnych zdarzeń od epok lodowcowych po masowe wymieranie zwierząt. Tymczasem w innych dyscyplinach naukowych, takich jak biologia ewolucyjna i nauka o klimacie, ważne jest dokładne umiejscowienie procesów geologicznych w czasie, ponieważ stanowi to podstawę dla badań w tych dziedzinach. Chociaż w ostatnich kilkudziesięciu latach dokonano znacznego postępu, nadal istnieją niewiadome hamujące badania ważnych wydarzeń oraz procesów kształtujących z przeszłości. Z tego powodu ESF zorganizowała warsztaty, których celem jest wzmocnienie wiodącej pozycji Europy w geochronologii. W ich trakcie stwierdzono konieczność udoskonalenia trzech najważniejszych stosowanych obecnie metod datowania oraz, tam gdzie jest to możliwe, przeprowadzenia ich wzajemnej kalibracji w celu uzyskania jeszcze większej dokładności. - Najważniejszym rezultatem [warsztatów] jest to, że po raz pierwszy zamierzamy pracować nad doskonaleniem narzędzi numerycznych do kalibrowania geologicznej skali czasu - mówi Klaudia Kuiper, naukowy organizator warsztatów, które były sponsorowane przez ESF. Chociaż obecnie wykorzystywane metody pozwalają osiągnąć nieźle brzmiące dokładności rzędu 0,5 do 1 procent, w geologicznej skali czasu może to dać błąd wynoszący kilka milionów lat. Celem będzie zmniejszenie marginesu błędu do wartości mniejszej niż 0,1 procent, co odpowiada wielkości mniejszej niż 100 tysięcy lat na przestrzeni 100 milionów lat. Trzy główne stosowane obecnie sposoby datowania zdarzeń geologicznych to metody argon-argon, uran-ołów i metody astronomiczne. Metoda argon-argon polega na pomiarze rozpadu izotopu potasu do argonu, co odbywa się w przewidywalnym czasie, ale z uwzględnieniem proporcji dwóch różnych izotopów argonu powstających w trakcie tego procesu. W metodzie uran-ołów, jednej z najstarszych i najlepiej opracowanych, również wykorzystywany jest rozpad promieniotwórczy. Jednak w tym przypadku pomiar oparty jest na korelacji między rozpadem dwóch izotopów uranu przebiegającym z różną szybkością, co sprzyja uzyskaniu większej dokładności. Z kolei datowanie astronomiczne opiera się na zupełnie innych zasadach. W tym przypadku wykorzystywane są długoterminowe cykliczne zmiany osi i orbity Ziemi. Wywołują one zmiany klimatu, które można zmierzyć na podstawie osadów pod warunkiem, że metodę datowania można skorelować ze zdarzeniami geologicznymi. Każda z tych metod ma swoje wady i zalety. Datowanie astronomiczne jest bardzo dokładne, ale tylko w stosunkowo krótkich okresach w skali geologicznej, do maksymalnie 250 milionów lat, a to stanowi tylko 5 procent okresu istnienia Ziemi. Datowanie radiometryczne może wydłużyć historię Ziemi do 4,5 miliarda lat, ale z mniejszą dokładnością i z pewnymi wątpliwościami. Datowanie astronomiczne stosowane jest obecnie do wydarzeń, które nastąpiły w ciągu ostatnich 23 milionów lat, metoda argon-argon - do wydarzeń sięgających 100 milionów lat wstecz, a metoda uran-ołów do zdarzeń jeszcze bardziej odległych w czasie. Dalszy postęp mógłby nastąpić w wyniku połączenia tych metod. Zdaniem dr Kuiper zapoczątkowałoby to nowy etap pomiarów geologicznej skali czasu (GTS), które z kolei przyniosłyby świeże spojrzenie na najważniejsze zdarzenia w historii Ziemi. Dr Kuiper uważa, że mogłoby to być równie emocjonujące jak pewne osiągnięcia, których dokonano dzięki technologiom datowania poprzedniej generacji - na przykład umiejscowienie wielkich zlodowaceń w plejstocenie w okresie między 2 milionami a 11 tysiącami lat temu.