Carbon dating dipercaya dapat menghitung usia benda yang terbuat dari bahan-bahan organik dengan akurat. Peneliti akan mengamati berapa banyak bentuk tertentu dari karbon tetap, dan kemudian menghitung mundur untuk menentukan kapan tanaman atau hewan yang teramati berasal dari saat kematiannya.
Teknik ini mengantarkan Willard Libby memenangkan Hadiah Nobel pada tahun 1960. Carbon dating telah memungkinkan para peneliti untuk mengetahui tanggal tato pada sebuah mumi kuno yang mereka temukan.
Menetapkan bahwa British library memiliki salah satu Al Quran tertua di dunia, dan mengetahui bahwa sebagian besar gading yang diperdagangkan di pasar gelap berasal dari gajah yang tewas dalam tiga tahun terakhir.
Carbon dating adalah cara brilian untuk arkeolog. Para ahli akan mengambil keuntungan dari cara alami pembusukan sebuah atom untuk diamati. Sayangnya, manusia saat ini berada di ambang mengacaukan semuanya.
Kini jumlah karbon dioksida yang diproduksi massal oleh manusia–yang memenuhi atmosfer bumi–akan mengancam membelokkan akurasi teknik Libby. Arkeolog di masa depan bisa keliru melihat waktu kita saat ini.
Proses stabil penciptaan Carbon-14 di atmosfer telah dikerdilkan dalam abad terakhir ini. Bahan bakar fosil diyakini menggeser usia radiokarbon dari bahan organik baru. Inilah yang akan membuat para arkeolog nantinya sulit untuk membedakan umur kita dari yang kuno.
…
Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan tahun lalu, fisikawan Heather Graven dari Imperial College London menunjukkan bagaimana emisi karbon tambahan tersebut akan membelokkan penanggalan radiokarbon.
Terinspirasi oleh penelitian Graven inilah, Fisikawan Peter Köhler dari Alfred Wegener Institute mengalihkan perhatiannya kepada isotop alami yang lebih stabil lainnya dari karbon yaitu Carbon-13.
Smithsonianmag.com (8/12) mewartakan bahwa penelitian Köhler yang dipublikasikan dalam jurnal Environmental Research Letters (iopscience.iop.org) itu menawarkan cara untuk mengganti metode carbon dating Libby dengan merevitalisasi teknik tersebut; hanya dengan melihat isotop lain dari karbon.
“Pada tahun 2050, sampel baru dari bahan organik akan muncul untuk memiliki tanggal radiokarbon yang sama sebagai sampel dari 1.000 tahun yang lalu,” kata Köhler.
“Dalam beberapa dekade, kita tidak akan dapat membedakan jika setiap usia radiokarbon kita keluar atau karbon mungkin dari masa lalu atau dari masa depan”.
Isotop adalah bentuk elemen dengan sejumlah neutron, yang merupakan partikel subatomik yang ditemukan dalam inti atom. Sementara jumlah proton dan elektron dalam sebuah atom menentukan elemen tersebut. Kendati jumlah neutron dapat bervariasi antara atom yang berbeda dari unsur yang sama.
Hampir 99 persen dari semua karbon di Bumi adalah Carbon-12, yang berarti setiap atom memiliki 12 neutron pada intinya. Kemeja yang kita pakai, saat Anda menarik napas, atau hewan dan tanaman yang kita makan, semua memiliki, terutama, Carbon-12.
Carbon-12 adalah isotop stabil, yang berarti jumlahnya tetap untuk berabad-abad di tahun yang sama. Sementara teknik radiokarbon Libby, melihat isotop karbon yang jauh lebih tidak stabil: Carbon-14.
Tidak seperti Carbon-12, isotop Carbon-14 tidak stabil, dan atom bahkan mampu meluruh menjadi isotop nitrogen selama ribuan tahun. Carbon-14 di-produksi pada tingkat stabil di atas atmosfer bumi, namun, sinar matahari akan merusak nitrogen atom-nya.
Selama hidup, tanaman terus mengambil karbon dari atmosfer melalui fotosintesis. Hewan, pada gilirannya, mengkonsumsi karbon ini ketika mereka makan tanaman, dan karbon menyebar melalui siklus makanan.
Karbon tersebut terdiri dari rasio stabil Carbon-12 dan Carbon-14. Radiokarbon yang memanfaatkan kontras antara isotop karbon yang stabil dan tidak stabil.
Ketika tanaman dan hewan-hewan ini mati, mereka berhenti mengambil karbon. Dari saat itu, jumlah carbon-14 dalam bahan yang tersisa dari tanaman atau hewan akan menurun dari waktu ke waktu, sementara jumlah Carbon-12 akan tetap; tidak berubah.
Fosil jutaan tahun lalu sangat kecil mengandung jumlah carbon-14 yang mampu terukur. Dengan demikian, saat jutaan ton carbon-12 didorong ke atmosfer, rasio stabil dua isotop ini sedang terganggu.
Carbon-13 yang diusulkan Peter Köhler, ditemukan dalam kadar yang sangat rendah di bahan bakar fosil yang dihasilkan dari tanaman dan hewan yang memakannya. Dengan kata lain, pembakaran bahan bakar fosil ini tidak terlalu mengganggu tingkat atmosfer carbon-13.
Dengan mengukur apakah tingkat dari Carbon-13 dalam suatu objek telah bergeser, ilmuwan masa depan akan mengetahui apakah tingkat objek dari Carbon-14 tersebut telah dipengaruhi oleh emisi bahan bakar fosil atau tidak.
Sebuah tingkat yang lebih rendah dari yang diharapkan dari Carbon-13 dalam suatu objek akan berfungsi sebagai penanda yang jelas bagi penanggalan radiokarbon yang tidak bisa dipercaya. Para peneliti kemudian bisa mengabaikan tanda-tanda itu dan mencoba metode lain untuk penanggalan objek.
“Anda melihat dengan jelas bahwa jika Anda memiliki efek pada Carbon-14 yang akan memberikan tanda usia sedikit bermasalah, Anda juga memiliki tanda tersebut di Carbon-13,” kata Köhler.
Köhler meyakini hal itu akan membantu para arkeolog masa depan untuk menghiraukan sisa-sisa usia yang mencemari kita hari ini.
“Oleh karena itu, Anda dapat menggunakan Carbon-13 untuk membedakan jika radiokarbon yang terpengaruh itu salah atau tidak”.
Tapi Pter Köhler juga mengakui bahwa teknik-nya tidak akan bekerja untuk objek yang diambil dari kedalaman laut, di mana karbon sangat lambat untuk bertukar dengan sisa atmosfer.
…
Paleoklimatolog Paula Reimer, menunjukkan bahwa mengukur carbon-13 lebih sering tidak diperlukan. Para arkeolog biasanya dapat menggunakan lapisan sedimen di mana sebuah objek ditemukan, jika hanya untuk memeriksa umurnya.
Tapi untuk benda yang ditemukan di daerah di mana lapisan bumi yang tidak jelas atau tidak terlacak tanggalnya dengan benar, teknik ini bisa berfungsi sebagai pemeriksaan tambahan.
Metode Köhler “memberikan beberapa kepastian bahwa [radiokarbon] akan tetap berguna untuk sampel tunggal di masa depan,” ujar Reimer, Paleoklimatolog dari Queen University.