Электронный альманах НОВАЯ ХРОНОЛОГИЯ
.
Выпуск 1
30 мая 2004 года
.
К вопросу о влиянии вариаций содержания 13С в атмосфере и гидросфере Голоцена на достоверность результатов радиоуглеродного датирования
.
А.М. Тюрин
.
ООО “ВолгоУралНИПИгаз”, г. Оренбург, Россия
.
Аннотация. Дано краткое описание метода радиоуглеродного датирования, показано влияние возможных вариаций 13С в атмосфере и гидросфере Голоцена на достоверность его результатов и обоснованность моделирования палеоклиматов. Весь круг связанных с вариациями 13С проблем назван фактором “вариации 13С”. Приведены некоторые новые данные, а также обобщенные параметры вариаций 13С в углероде биологических и геологических объектов. Включение данных о вариациях 13С , полученных при радиоуглеродном датировании, в публичное обсуждение является необходимым условием выполнения корректной оценки влиянии на достоверность его результатов фактора “вариации 13С ”. Выделен фактор “тренд Delta14С ”. Влияние этого фактора на достоверность результатов радиоуглеродного датирования заслуживает отдельного обсуждения.
.
To the question of the Holocene atmosphere and hydrosphere 13С influence upon the reliability
of the radiocarbon dating results
.
Turin A. M.
.
A brief description of the radiocarbon dating method is given, the ways of the Holocene atmosphere and hydrosphere possible 13С variations influence upon the reliability of its results and the paleoenvironmental modelling validity is shown. The whole range of questions concerning 13С variations is called “13С variations” factor. Some new data and generalized parameters of the 13С variations in the biological and geological objects are given. Putting 13С variations data, acquired as the result of the radiocarbon dating method usage, for a public discussion is in itself a necessary condition of the proper evaluation of influence on the results of the “13С variations” factor validity. “Trend Delta14С ” factor is singled out. Its influence upon the radiocarbon dating results validity is worth individual consideration.
.
Результаты радиоуглеродного датирования применяются в истории, археологии, геофизике, а также в других сферах научно-практической деятельности. Представляется полезным рассмотреть влияние на их достоверность вариаций 13С в атмосфере и гидросфере Голоцена. Предлагаемую Вашему вниманию статью следует рассматривать как начало этого обсуждения. В ней дано краткое описание метода радиоуглеродного датирования, показано влияние возможных вариаций 13С на достоверность его результатов и обоснованность моделирования палеоклиматов. Приведены некоторые новые данные, а также обобщенные параметры вариаций содержания 13С в углероде биологических и геологических объектов. Весь круг связанных с вариациями 13С проблем радиоуглеродного датирования назовем фактором “вариации  13С”.
В верхних слоях атмосферы под воздействием галактических космических лучей из азота образуется радиоактивный изотоп 14С, который, окисляясь, превращается в углекислый газ. Кроме 14С углекислый газ содержит еще два стабильных изотопа углерода – 12С и 13С . Атмосферу и гидросферу Земли можно рассматривать как единый природный резервуар со свободной циркуляцией в нем углекислого газа. Благодаря ей, 14С из верхних слоев атмосферы распространяется по всему ее объему и поступает в гидросферу.
Фотосинтезирующие растения усваивают углекислый газ. При этом происходит фракционирование изотопов углерода. Частично усвоенный растениями и питающимися ими организмами углерод после смерти этих биологических объектов возвращается в атмосферу и гидросферу, частично захороняется в формирующихся геологических слоях в виде органики и карбонатов. Объемы захороненного углерода компенсируются поступлением в атмосферу и гидросферу углеродсодержащих газов (главным образом, углекислым газом и метаном) из твердых оболочек Земли.
В этом круговороте углерода в природе есть небольшая, но важная составляющая – углерод, законсервированный в умерших, но пока не разложившихся биологических объектах, и в целлюлозе живых растений. Этот углерод “живет” своей жизнью. Наиболее яркая, но не единственная, ее составляющая – радиоактивный распад 14С и изменение вследствие этого его относительного содержания. Период полураспада 14С равен 5730+/-30 лет. Эта сторона “жизни” углерода в течение его консервации в биологических объектах как раз и является основой радиоуглеродного датирования.
Измерив содержание 14С в “законсервированном образце” и оценив содержание 14С в атмосфере в момент консервации можно вычислить прошедшее после нее время. Исходя из этого понятно, что оценка содержания в атмосфере и гидросфере Голоцена содержания 14С является важной составляющей радиоуглеродного датирования. Такая оценка выполнена путем изучения датированных методом дендрохронологии образцов древесины. Полученные результаты представлены в виде калибровочной кривой метода радиоуглеродного датирования и графика вариаций в атмосфере Голоцена Delta14С (рис. 1).

Рисунок 1. Вариации содержания 14С (Delta 14С ) в атмосфере Голоцена в разные периоды (составлено по данным CALIB Radiocarbon Calibration).
.
Фракционирование изотопов углерода растениями при фотосинтезе рассматривается в методе радиоуглеродного датирования как чисто техническая проблема, давно и успешно решенная. Величина фракционирования измеряется в сдвиге отношения 13С /12С по сравнению с эталоном и обозначается  13С . Для растений она варьирует от -12 до -29 ‰. Типичная величина для деревьев около -25 ‰ [8] .
При радиоуглеродном датировании в образце измеряется содержание 13С и 14С . Измерение ведется относительно принятых эталонов. Относительное содержание 14С обозначается индексом 14С . Затем полученное значение 14С риводится к принятому за стандарт изотопному сдвигу 13С = - 25 ‰ по формуле:
.
Delta14С = 14С - 2 (13С + 25)(1 + 10-314С ) ‰
.
Радиоуглеродный возраст рассчитывается по формуле:
.
Возраст = 8033 ln (1/(1 + 10-3 Delta14С )) лет BP
.
При построении калибровочной кривой радиоуглеродного датирования по датированным образцам используются те же процедуры.
Из рассмотренной схемы радиоуглеродного датирования видно, что возможные значимые вариации 13С в атмосфере и гидросфере Голоцена приведут к систематическому искажению Delta 14С датируемых образцов и калибровочной кривой, а также графика вариаций в атмосфере Голоцена Delta14С . При наличии значимых вариаций 13С в атмосфере по географическим регионам вполне возможно и искажение денрошкал, при построении которых использованы результаты радиоуглеродного датирования. Проблема возможных вариаций  13С усугубляется и тем, что все главные факторы, влияющие на состояние атмосферы и гидросферы – вариации активности Солнца, биосферы, дегазации Земли, вызывают коррелируемые изменения относительного содержания изотопов углерода в углекислом газе.
Тезис о возможности ошибок при построении как эталонной кривой метода радиоуглеродного датирования, так и дендрошкал, вызванных не учтенными возможными вариациями в атмосфере Голоцена 13С , можно проиллюстрировать на примере изучения курганов Саяно-Алтая [9]. До начала применения методов радиоуглеродного и дендрохронологического датирования было установлено, что эти курганы являются “скифскими”. На археологических данных, полученных по результатам изучения курганов, в 1950-60-е годах отработаны методики дендрохронологического и радиоуглеродного датирования. Последние совершенствовались и на этапе наиболее интенсивного изучения курганов (1960-90-е годы). Фактически при изучении курганов в 1950-90-е годы произошло слияние в единое целое археологических, радиоуглеродных и дендрохронологических методов исследований, дополняющих и корректирующих друг друга. Причем, это слияние произошло уже на стадии отработки методик радиоуглеродного и дендрохронологического датирования, при уже решенном главном вопросе – относительном времени создания курганов. В этих условиях не учтенные при радиоуглеродном датировании возможные вариации в атмосфере  13С могут привести к ошибочности всей хронологической схемы “скифских” курганов.
В следующем примере показано еще одно возможное последствие вариаций 13С в атмосфере. Е. Н. Черных [13] обобщил результаты радиоуглеродного датирования, которыми был охарактеризован Циркумпонтийский горно-металлургический и металлообрабатывающий регион, и сгруппировал их по эпохам. Датированием охвачен период немногим более 5 тыс. лет - примерно от 6100 до 900 г. до н. э. В результате между компактно сгруппированными датировками медного и раннего периода бронзового веков возник “разрыв” почти в пять столетий, датировки раннего и среднего периодов бронзового века практически “наложились” друг на друга, а датировки среднего и позднего периодов бронзового века “наложились” частично. Автор сформулировал гипотезы, объясняющие полученные результаты. Сформулировать вполне правдоподобную гипотезу можно и по результатам, представленным в нашей статье. В Циркумпонтийском регионе сложилась сложная единая система тесно взаимосвязанных горно-металлургических и металлообрабатывающих центров, непрерывно и унаследованно развивавшаяся во времени и пространстве. Результаты радиоуглеродного датирования, характеризующие эту систему, имеют систематические искажения, обусловленные неучтенными вариациями 13С в атмосфере. Глобальные вариации 13С вполне могли изменить наклон калибровочной кривой, в результате чего и образовались “разрыв” и “наложения”. Они могли образоваться и в результате вариаций содержания в атмосфере 13С по областям Циркумпонтийского региона.
В статье В. Левченко [8] подробно изложены теоретические, методические и экспериментальные основы радиоуглеродного датирования. Вариации 13С в атмосфере Голоцена в ней не рассмотрены. В статье В. А. Дергачева [3] подробно рассмотрены ключевые методические вопросы дендрохронологии и радиоуглеродного датирования. Цель рассмотрения - показать высокую достоверность графика вариаций Delta14С в атмосфере Голоцена, построенного по результатам совместного применения этих методов (рис. 1), и обоснованность вывода автора о возможности “селективного выделения из радиоуглеродных данных информации, порожденной комплексом интерферирующих астрофизических и геофизических процессов”.
В вариациях Delta14С в атмосфере выделено несколько периодов длительностью от 11 до ~2400 лет. Сделан вывод, что все вариации, кроме периода ~2400 лет, связаны с периодами солнечной активности. Схема такой связи проста. При высокой солнечной активности Земля сильней экранируется от галактических космических лучей, что приводит к уменьшению образования в верхних слоях атмосферы 14С . Вариации Delta14С с периодом ~2400 лет предположительно связываются с вариациями геомагнитного поля, относительного содержания СО2 в атмосфере и гидросфере или климата. В. А. Дергачев склонился в пользу последнего предположения. В статье не рассмотрена природа устойчивого снижения Delta14С в Голоцене (рис. 1).
В статье В.А. Дергачева [3] так же, как и в статье В. Левченко [8], не рассмотрены возможные вариации 13С . Между тем совместное рассмотрение вариаций 13С и Delta14С в углекислом газе атмосферы является вполне логичным путем повышения достоверности выводов, сделанных автором статьи. Это позволило бы более корректно обосновать высокую достоверность кривой вариаций Delta14С в атмосфере Голоцена, построенной по данным радиоуглеродного датирования. Но более существенно то, что индикаторами состояния целостной системы - Солнце, твердые оболочки Земли, климат, атмо-, гидро- и биосфера, являются как 14С , так и 13С . Исключение из рассмотрения отдельных параметров этой системы фактора “вариации 13С ” представляется нам, как минимум, нелогичным.
Нами рассмотрено еще несколько статей, посвященных радиоуглеродному датированию. В них тоже нет упоминаний ни о возможных вариациях, ни о стабильном содержании 13С в атмосфере и гидросфере Голоцена. Конкретное заключение по этому вопросу – “атомы 12С и 13С содержатся в атмосфере в почти постоянной пропорции” найдено нами только в справочнике [10]. Но осталась непонятным значимость влияния этого “почти” на достоверность результатов радиоуглеродного датирования.
Наиболее детальные исследования распределения 13С в природе в последнее время выполняются при обосновании возможности использования стабильных изотопов углерода для решения различных экологических, медицинских, криминалистических, идентификационных и других задач.
В статье В. Левченко приводится относительное содержание 13С в углекислом газе, составляющее “в атмосфере … примерно -7,4 ‰ (а до Зюсс эффекта … -6,5 ‰)” [8]. По результатам новых исследований установлено, что 13С в атмосфере над океаном и удаленными от него сельскими районами суши варьируется от -7 до -10 ‰ [11]. Кроме того, в атмосфере над океаном величина 13С практически не меняется и составляет -7 ‰. Незначительно она меняется и в атмосфере над различными географическими регионами суши. А вот между регионами различие величин 13С существенно [7].
По результатам новых исследований значительно расширены пределы фракционирования 13С растениями, составляющие, по последним оценкам, от -8 до -35 ‰ [11] (по В. Левченко от -12 до –29 ‰ [8]). А отношения углерода сахаров апельсинового сока лежат в пределах от -23 до –28 ‰ [1], что перекрывает почти весь диапазон фракционирования той группы растений, к которой относится апельсин (по В. Левченко от -21 до -29 ‰ [8]). Кроме того, отмечено, что в мякоти апельсина 13С меньше, чем в сахаре на 1,5 ‰ [1].
На рисунках 2 и 3 приведено соотношение стабильных изотопов углерода в атмосфере, биологических и геологических объектах. Пределы колебания 13С в атмосфере над океаном составляют от -14 до -3 ‰, над сушей – от -17 до -9 ‰ (рис. 2).

Рисунок 2. Соотношение стабильных изотопов углерода в атмосфере, биологических и геологических объектах. (Г.А.Калабин, М.И.Токарев, Ю.С.Ходеев).

Рисунок 3. Соотношение стабильных изотопов углерода в геологической летописи (слева) и степень их фракционирования различными группами организмов (А.Ю. Журавлев, 2003 г.).
.
Самые низкие величины 13С соответствуют степени фракционирования изотопов органического углерода метанобразующими бактериями [7]. Пики на верхней кривой показывают, насколько ускорялись темпы его захоронения в виде карбонатов (когда в атмосфере уже появился кислород) в связи с расколом суперконтинентов и образованием прогибов. 1 - С3-растения, 2 - С4-растения, 3 - метанокисляющие бактерии, 4 - водоросли, 5 - бактерии (а - в естественных местообитаниях, b - в культурах), 6 - анаэробные фотосинтезирующие бактерии, 7 - метанобразующие бактерии (по М.Шидловски). 13С - величины 13С /12С , рассчитанные по отношению к стандарту, которым служит ростр белемнита из меловой формации Пи-Ди (США), Сорг - органические породы, Скарб - карбонаты.
.
В последние годы существенно пересмотрены представления о масштабах дегазации Земли [2]. Отметим следующие моменты, важные для обсуждения фактора “вариации 13С ”. Установлены две главные и равноправные компоненты дегазации: водно-углекислая и углеводородная. Вынос глубинного метана сопоставим по масштабам с выносом углекислоты. В случае прекращения поступления глубинного углерода в атмосферу и гидросферу его запасы будет захоронены в осадочных породах в виде карбонатов и органогенных веществ в период длительностью от десятков до тысяч лет. Масштабы миграции флюидов определяются тектонической активностью твердых оболочек Земли и характеризуются неравномерностью во времени и пространстве.
На рисунке 4 [2] показаны вариации 13С углерода метана с глубиной. В недрах нефтегазоносных регионов  13С меняется от -15 до -76 ‰. В работе [4] приведены сопоставимые данные. В представленных данных (рис. 4) имеется одна важная особенность. Так для бассейна По (Италия) 13С меняется преимущественно в пределах от -64 до -76 ‰, а для Северо-западной Германии -
от -20 до -30 ‰. Таким образом, два близкорасположенных региона имеют в своих недрах метан, с существенно различным 13С .

Рис.4. Вариации изотопного состава углерода метана с глубиной в недрах нефтегазоносных регионов (Б. М Валяев).
.
Кривая изменения изотопного состава углерода метана с глубиной: 1 — осредняющая [2], 2 — ограничивающая генерационная (Прасолов Э.М., 1990); нефтегазовые регионы: 1 - Северный Бассейн, Калифорния, 2 - Западная Дельта, Калифорния, 3 — Южный Бассейн, Калифорния, 4 — Центральный Канзас, 5 — Нимеха, Канзас, б - Седгуик, Канзас, 7 - Чероки, Канзас, 8 - Анадарко, Канзас, 9 - Форест-Сити, Канзас, 10 - Верхняя Австрия, 11 —Нижняя Австрия, 12— Чехия, 13— Бассейн По, Италия, 14 — Северо-Западная Германия, 15 —Южная Германия, 16 - Средняя Азия, 17 - Восточная Сибирь, 18 - Западная Сибирь, 19 - Поволжье, 20 - Китай (в рис. 1 и 2 использованы результаты Валяева Б. М., Титкова Г. А., 1985; 1996; Валяева Б. М. и др., 1985;1995;Галимова Э.М., 1973; 1995; Ерохина В. Е., 1980; JendenP. D. et al., 1988; 1989; Matlavelly L. et al., 1983; Schoell M., 1983; 1984; 1988)
http://geolib.narod.ru/Journals/OilGasG … tat06.html
.
Дополнительные сведения по особенностям дегазации Земли представлены в работе [12]. В атмосфере над различными геологическими структурами концентрация метана изменяется почти в два раза. Средняя продолжительность жизни молекулы метана в атмосфере порядка 5 лет. Приведены данные о вариациях содержания метана в приземной атмосфере прошлого: 20 000 лет назад – 0,36 * 10-4 об. %; 10 000 лет назад - 0,5 * 10-4 об. %; 300 лет назад - 0,8 * 10-4 об. 92_
Таким образом, данные по метановой составляющей дегазации Земли детально обобщены и могут в первом приближении характеризовать и особенности поступления в атмосферу и гидросферу глубинного углекислого газа. Отметим, что на основе собранных нами данных пока не удается создать относительно целостную картину этого явления. Сбор данных будет продолжен.
Особый интерес представляет рассмотрение возможной природы стабильного снижения (тренда) Delta14С в Голоцене (рис. 1), т. к. эта вариация Delta14С является самой контрастной. По мнению В. Левченко [8] тренд Delta14С обусловлен изменениями геомагнитного поля. Оно экранирует Землю от галактических космических лучей. Чем поле сильней, тем меньше образуется в верхних слоях атмосферы 14С . Максимальные и минимальные величины геомагнитного поля были соответственно 1500 и около 5000 лет назад. Гипотеза, объясняющая тренд Delta14С изменениями геомагнитного поля, имеет одно важное для рассмотрения фактора “вариации 13С ” следствие. В случае ее справедливости тренд Delta14С не связан причинно-следственными связями с вариациями 13С . Представляется полезным построить другие гипотезы, следствием которых явилось бы наличие таких связей.
По мнению Б. М. Валяев [2], которое полностью согласуется с профессиональным мнением автора, процессы дегазации Земли характеризуются неравномерностью во времени и пространстве. Нет никаких противопоказаний для предположения о том, что тренд Delta14С связан с этапом активной дегазации Земли. При этом снижения Delta14С и 13С в атмосфере и гидросфере будут коррелированными. Можно предположить, что активизация дегазации обусловлена глубинными тектоническими процессами глобального характера. Таким процессом может являться релаксация литосферы после снятия с ее приполярных участков нагрузок, оказываемых ледяными массивами ледникового периода. Отметим соответствие этой гипотезы цифрам, приведенным в работе [12]. За последние 10000 лет содержание метана в приземной атмосфере увеличилось на 60 92_ Предложенная гипотеза имеет одно интересное для нас следствие. Исходя из нее можно ожидать изменений в процессе релаксации и геомагнитного поля. Т. е. коррелируемые вариации Delta14С и величины геомагнитного поля могут бать связаны не прямой причинно следственной связью (вариации геомагнитного поля определяют вариации Delta14С ), но через общую причину – потепление климата и снятие нагрузок, оказываемых на земной шар ледяными массивами ледникового периода.
В работе [12] обобщены данные по изотопному составу углерода карбонатов позднего палеозоя и мезозоя и дано описание возможных механизмов его формирования. В обобщенном виде они выглядят так. Вариации 13С в углекислом газе гидросферы определяются процессами фотосинтеза. Фитопланктон избирательно поглощает 12С . Это приводит к повышению содержания 13С в растворенном углекислом газе и обогащению 13С карбоната кальция животных организмов. Чем выше продуктивность фитопланктона, – основного утилизатора солнечной энергии на Земле, тем выше содержание  13С в органогенном карбонате кальция.
Как можно понять из рассуждений авторов статьи, последний ледниковый период, как и все предшествовавшие ему, характеризовался повышенным содержанием 13С в гидросфере и, следовательно, в атмосфере. Если это так, то Голоцен можно рассматривать как этап, в течение которого происходит плавный переход изотопного состава углекислого газа атмосферы и гидросферы от параметров, характерных для ледникового периода, к параметрам, характерным для другой относительно стабильной климатической системы. Основной особенностью этого этапа являлось снижение 13С и Delta 14С .
Таким образом, при анализе причин, обусловивших тренд Delta14С (а они пока интересуют нас только с точки зрения возможной корреляции снижения Delta14С и 13С ) можно принять к сведению четыре гипотезы.
1. Вариации геомагнитного поля в Голоцене обусловили тренд Delta14С .
2. Изменение климата в целом или его отдельных параметров обусловили тренд Delta 14С .
3. Голоцен (или его отдельный период) является переходным этапом между двумя относительно стабильными состояниями изотопного состава углекислого газа атмосферы и гидросферы.
4. Голоцен является периодом релаксации литосферы, обусловленной снятием с ее приполярных участков нагрузок - ледяных массивов ледникового периода. При этом релаксация литосферы сопровождается активной дегазацией Земли, а последняя меняет изотопный состав углекислого газа атмосферы и гидросферы.
Количество и необоснованность наших допущений при формировании двух последних гипотез позволяют относиться к ним как к “фантазиям на тему”. Но у этих гипотез есть две привлекательные особенности. Первая - они проверяемы. Для гидросферы имеется надежный критерий оценки вариаций 13С в растворенном углекислом газе – вариации 13С в карбонате кальция скелетов пелагических организмов. При создании калибровочной кривой “по кораллам” наверняка анализировались и величины в их скелете 13С . Анализировались вариации 13С и при построении калибровочной кривой по деревьям. Эти данные могут явиться критерием отношения к сформулированным гипотезам: как к “фантазиям на тему” или как к малообоснованным, но все же научным предположениям, заслуживающим дальнейшей проработки. Вторая – гипотезы “не завязаны” на климат. Процесс плавного и направленного изменения изотопного состава углекислого газа вполне мог происходить и в течение периода с относительно стабильным климатом.
Таким образом, выяснение причин снижения Delta14С в Голоцене косвенным образом относится и к оценке обоснованности метода радиоуглеродного датирования. Исходя их этого, круг возможных проблем, связанных с выяснением причин тренда Delta14С , назовем фактором “тренд Delta14С ”. Влияние этого фактора на достоверность результатов радиоуглеродного датирования заслуживает отдельного обсуждения.
Теоретическое, физическое, методическое и экспериментальное обоснования радиоуглеродного датирования выполнены несколько десятилетий назад. В последующие годы развитие метода шло, главным образом, по трем направлениям – уточнение региональных калибровочных кривых и их удлинение, совершенствование измерительной техники и стандартизация выполнения анализов. Не вызывает сомнения, что вопросы вариаций 13С в атмосфере и гидросфере Голоцена детально рассмотрены при обосновании метода, так как при построении калибровочных кривых в датированных образцах измеряется и 13С, и 14С . Включение данных о вариациях 13С , полученных при радиоуглеродном датировании, в публичное обсуждение является необходимым условием выполнения корректной оценки влиянии на достоверность его результатов фактора “вариации  13С ”. Напомним, что эта проблема возникла в связи с новыми данными, полученными при обосновании возможности использования стабильных изотопов углерода для решения различных прикладных задач, а также при изучении фундаментальных научных проблем.
.
Литература
1. Апельсиновый сок - настоящий или фальсифицированный?
http://www.textronica.com/basic/orange_juice.html
2. Валяев Б. М. Углеводородная дегазация земли и генезис нефтегазовых месторождений.
http://geolib.narod.ru/Journals/OilGasG … tat06.html
3. Дергачев В. А. Радиоуглеродный хронометр //Природа, 1994, № 1, стр. 3-15. http://fatus.chat.ru/dergache.html
4. Есиков А.Д., Гончаров В.С., Ильченко В.П Изотопно-геохимический мониторинг поверхностной и геологической среды в районах размещения подземных хранилищ и добычи газа.
http://www.vniigaz.com/russian/articles/gonch1.htm
5. Журавлев А.Ю. Невидимые миру факты, или “Говорящие” атомы и молекулы в палеонтологии. Природа. № 5, 2003 г.
http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/NATUR … /PALEO.HTM
6. Захаров Ю.Д., Борискина Н.Г., Попов А.М. Реконструкция условий морской среды позднего палеозоя и мезозоя по изотопным данным
http://www.fegi.ru/FEGI/reconst/
7. Калабин Г.А, Токарев М.И., Ходеев Ю.С. Масс-спектрометрия стабильных изотопов в контроле подлинности, качества и состояния биологических объектов
http://rec.ipoc.rsu.ru/education/Int_conf2001/p_159.htm
8. Левченко В. Радиоуглерод и абсолютная хронология: записки на тему.
http://hbar.phys.msu.ru/gorm/dating/wally-1.htm
9. Марсадолов Л.С., Зайцева Г.И. Соотношение радиоуглеродных и археологических датировок для малых и средних курганов Саяно-Алтая I тыс. до н. э.
http://altnet.ru/~skith/pub/log.gif
10. Радиоуглеродное датирование.
http://www.krugosvet.ru/articles/47/1004714/print.htm
11. Стабильные изотопы в природе - на службе человека.
http://www.textronica.com/basic/iso_b.html
12. Шулейкин В., Никулин Д., Пущина Л. Физические предпосылки возможности оперативного косвенного контроля метана на нефтяных и газовых месторождениях
http://www.oilcapital.ru/news.asp?IDR=1 … NEWS=33891
13. Черных Е. Н. Биокосмические “часы” археологии.
http://www.pereplet.ru/gorm/fomenko/chern.htm
-
2012
.
Коллекция «ЮС»овских трансформант
файл *doc
2011
.
Древний Египет (Серия из 3-х статей)
Горно-геологический аспект технологии строительства пирамид Гизы.
Отбитый нос Сфинкса и хронология средневекового Египта.
Датирование рукотворных объектов из камня по скорости геологических процессов.
.
Датирование дьяковской археологической культурыв рамках Новой Хронологии
Николаев А.Б., Гусев А.Н., Костин Б.А., Тюрин А.М.
О ПРИРОДЕ "ЮСОВСКОЙ" ТРАНСФОРМАЦИИ СЛОВ (доклад)
2010 г.
.
Популяционная генетика
Рюриковичи (геногенеалогический аспект)
Цыганский парадокс на территории Англии и его разрешение
Генохронологическое датирование евреев гаплогрупп G1 и G1a.
Молекулярная генетика евреев.
Геногенеалогия евреев по гаплогруппам Y-хромосомы и аутосомным маркерам.
Этногенез евреев в контексте Новой Хронологии (геногенеалогический и генохронологический аспекты).
.
К вопросу об оценке скорости ракеты «Сатурн-5 (файл *doc)
Датирование «Слова о полку Игореве» в рамках Новой Хронологии
Датирование новгородских берестяных грамот в рамках Новой Хронологии
Цыганский парадокс на территории Англии и его разрешение
.
Об альтернативной и «договорной» лингвистике
Серия реплик на статью академика А.А. Зализняка «О профессиональной и любительской лингвистике». «Наука и жизнь» №1 и №2, 2009. http://elementy.ru/lib/430720#5 Элементы. http://elementy.ru
Профессиональная, альтернативная, любительская и ангажированная лингвистика
Древнеяпонская womina и английская woman
Лингвистический маркер АМ в конструкции АМ+ИН/АН
Маска
Воля
Волк и гург
СТРАНное случайное созвучие
.
Генохронологическое датирование евреев гаплогруппы E1b1b1
Катастрофа или благоприятная ситуация?
Отзыв на СТРАТЕГИЧЕСКИЙ МАНЕВР (автор С.Г. Покровский, 2010 год) http://supernovum.ru/public/index.php?doc=142
.
Астрономия
Солнечные пятна восточных астрономов
.
2009 г.
.
Популяционная генетика
«Трансмиссионные», «эволюционные» и «сконструированные» скорости мутаций локусов гаплотипов Y-хромосомы
К вопросу о генохронологическом датировании предков якутов
Согласование исторических свидетельств, лингвистических и генетических данных, характеризующих венгров (часть 1, часть 2)
Имеются ли генетические следы монгольских завоеваний 13 века? (часть 1, часть 2)
Датирование кластера гаплотипов Y-хромосомы «Genghis Khan»
Генохронологическое датирование Генохронологическое датирование предков европейских цыган
Маджары, казахи, венгры и осетины (геногенеалогический аспект)
Генохронологическое и радиоуглеродное датирование предков маори
Имеются ли генетические следы Золотой Орды?
Генохронологическое датирование евреев в контексте Традиционной Истории и Новой Хронологии
К вопросу о географии гаплогруппы Y-хромосомы I1 в Восточной Европе
Генохронологическое датирование евреев гаплогруппы E1b1b1
.
Датирование популяций и начала колонизации регионов Евразии
Реконструкция динамики изменения численности популяций Северо-Восточной и Центральной Азии
Датирование бурятов
Датирование археологических культур Прибайкалья
Датирование начала этногенеза русских
Датирование первого этапа этногенеза якутов и начала колонизации территории Якутии
.
Расследования
Еврейские документы о хазарах и Хазарии
Датирование трудов Кирика Новгородца
.
Лингвистические реконструкции
Тартария (лингвистический аспект
Асы, ясы, языги, осетины, казаки, казахи, гузы, усюны и узбеки
Анализ лингвистических данных, характеризующих венгров
Эль и этнонимы Восточной Европы и Балкан
Церковно-славянский язык
Павликане
Антифоменкизм в цифрах
2008-2009 г.г.
.
Серия статей «Событие «Извержение Везувия 79 года»»
Состояние датирования события «Извержение Везувия 79 года»
Радиоуглеродные даты, характеризующие район Везувия
Практика тефрохронологии Везувия и Тера
Дендрохронология Помпей и Геркуланума
К вопросу о погрешностях датирования события «Извержение Везувия 79 года»
К вопросу о направлениях ветра во время события "Извержение Везувия 79 года"
.
Серия статей «Хазары и НХ ФиН»
Казары, казарии и кайсары
Датирование свидетельств географов и историков Ирана и сопредельных стран
Интеграция информации по хазарам в Новую Хронологию Фоменко и Носовского
.
Серия статей «Естественнонаучные методы датирования
Практика термолюминесцентного датирования артефактов Италии
Простое понимание проблемы несоответствия радиоуглеродных и историко-археологических дат
Оценка погрешности радиоуглеродных дат и радиоуглеродного датирования событий
Три постулата радиоуглеродного датирования
К вопросу о радиоуглеродном датировании Туринской Плащаницы
.
Серия статей «Археология»
Система «Датирование по амфорам» и Новая Хронология Фоменко и Носовского
Рисунок 6 к статье "Система «Датирование по амфорам» и Новая Хронология Фоменко и Носовского"
Археологическая культура Гордиона (Анатолия) и Новая хронология Фоменко и Носовского
.
Серия статей «ДНК-генетика»
Русь-Орда и генетические карты Старого Света
Реконструкция элементов ДНК-генетики евреев
Генохронологические игры
.
Диверсионные элементы Цивилизационных Парадигм (на примере Британской империи)
.
Серия статей: «Лингвистические проявления дохристианских культов Руси-Орды»
Волк и Русь-Орда
Часть 1
Часть 2
Часть 3
Часть 4
Источники информации
.
Эль и Русь-Орда
Ар и Русь-Орда
Часть 1
Часть 2
.
Кол и Русь-Орда
Ак и Русь-Орда
Ян и Русь-Орда
Ам и Русь-Орда
Коб и Русь-Орда
.
Серия статей «Лингвистика»
Кремль, харим, марка, Каракорум и Великая Китайская Стена
Металлы и Русь-Орда
Цыгане, жесть и бура
.
2007 г.
.
Серия статей «Событие «Извержение Везувия 79 года»»
Датирование события «Извержение Везувия 79 года» по геолого-геофизическим данным
Состояние системы «Геология Везувия».
Датирование события «Извержение Везувия 79 года» по палеомагнитным характеристикам артефактов
Датирование события «Извержение Везувия 79 года» 40Ar/39Ar методом
Датирование «античности» Южной Италии по палеомагнитным характеристикам артефактов
.
Серия статей «Скифская археологическая культура в Новой Хронологии Фоменко и Носовского»
Интеграция скифской археологической культуры в Новую Хронологию Фоменко и Носовского
История датирования скифской археологической культуры
Датирование скифской археологической культуры по радиоуглеродным данным
Результаты радиоуглеродного датирования древесины бревна лиственницы из кургана Уландрык-4
История ковроткачества с позиций Новой Хронологии Фоменко и Носовского (гипотеза: ковер – символ Империи)
Биологические маркеры Руси-орды и скифская археологическая культура
Казаки, черкасы, татары, орда и скифская археологическая культура
Словарь некоторых терминов Руси-орды
.
Практика радиоуглеродного датирования папирусов
Датирование геомагнитной аномалии «Sterno-Etrussia»
и соответствующего ей геофизического репера
Система «Археология и история Новгорода» и Новая Хронология Фоменко и Носовского
Датирование Малого Ледникового Периода на Русской равнине по естественнонаучным данным
Алгоритм создания археологии Прикаспийского региона
К вопросу о датировании события «извержение Везувия 79 AD года» аргон/аргон (40Ar/39Ar) методом
Реконструкция колебаний уровня Каспия в исторический период
Радиоуглеродное датирование в системе «Археология и история Новгорода» (радиоуглеродное датирование и дендрохронология)
Алгоритм радиоуглеродного датирования археологических культур неолита Евразии
Результаты радиоуглеродного датирования древних японских документов
К вопросу о влиянии углерода почвы
на достоверность результатов радиоуглеродного датирования
Синусоида Жабинского и Новая Хронология Фоменко и Носовского (практический аспект)
Синусоида Жабинского и Новая Хронология Фоменко и Носовского (теоретический и приоритетный аспекты)
Ангкор реальный и мифический (серия статей)
Проблемы согласования хронологических составляющих представлений о прошлом Человечества. Принцип множества хронологических шкал
Между Явью и Навью
.
2006 г.
.
К вопросу об античном техногенном свинце в слоях гренландского льда
Парадоксы результатов датирования извержения вулкана Тера
Простой способ выявления по археомагнитным данным хронологических сдвигов в традиционной истории
Структура калибровочных кривых археомагнитного датирования
Датирование события «Извержение Везувия 79 года» по археомагнитным данным
Новые «старые» города, исторические памятники-новострои, традиционная медицина и две загадки Китая
Супермиф «Буддизм» и реальная религия стран Юго-Восточной Азии и Китая
Исторические процессы и история деяний, принцип неопределенности Гейзенберга и ловушки Постмодерна
2005 г.
.
Европейцы голоцена по данным радиоуглеродного датирования
Практика радиоуглеродного датирования
Часть 1. Образцы Андерсона
Практика радиоуглеродного датирования.
Часть 2. Эталоны
Практика радиоуглеродного датирования.
Часть 3. Калибровочная кривая
Алгоритмы фальсификации и ре-фальсификации результатов радиоуглеродных датировок
Ре-фальсификация радиоуглеродных датировок артефактов исторических объектов и природных явлений. Первая серия
Радиоуглеродное датирование медного и бронзового веков Циркумпонтийского региона. Парадоксы Черных
"Абсолютное датирование новгородской дендрошкалы
по естественнонаучным данным "
" К вопросу о соотношении новгородской дендрохронологии
и системы «Археология и история Новгорода"
"Радиоуглеродное датирование.
Структура системы полуправд, неправд и лукавств"
"Происходит ли миграция 14С внутри стволов живых деревьев?"
.
2004 г.
.
"Возможна ли оценка достоверности результатов радиоуглеродного датирования? "
"К вопросу о влиянии вариаций содержания 13С в атмосфере и гидросфере Голоцена на достоверность результатов радиоуглеродного датирования"

Радиоуглеродное датирование.
Структура системы полуправд, неправд и лукавств
А. М. Тюрин
.
Вунгтау, Вьетнам
.
Аннотация. В сегодняшней модификации метода радиоуглеродного датирования имеется четко не обозначенное допущение - абсолютное содержание 13C и 12C в атмосфере стабильно на всем интервале его применения. График Delta 14C и его производная – калибровочная кривая, отражают вариации 14C не в атмосфере, а в СО2 атмосферы. В калибровочную кривую «вписаны» системные погрешности: датирования по способу Либби (попали в калибровочную кривую через дендрохронологические шкалы, построенные с учетом датирования по способу Либби); некорректных манипуляций со значениями графика Delta 14C (выполнены с целью «учета» влияния антропогенных факторов на изменение содержания СО2 в атмосфере); связанные c вариациями 13C в СО2 атмосферы. Системные погрешности имеются и в оценках вклада формы калибровочной кривой в точность датирования. В обосновании метода имеется эшелонированная система полуправд, неправд и лукавств. Ее главной целью является обоснование тезиса «Радиоуглеродное датирование имеет высокую точность». Показана структура системы. Сделаны выводы: принимать во внимание результаты радиоуглеродного датирования при построении моделей прошлого Человечества, биосферы и других природных объектов не рекомендуется; возможность превращения радиоуглеродного датирования в не ангажированный естественнонаучный метод хронологии в обозримом будущем не просматривается.
Постановка вопроса
Публичное обсуждение возможностей и ограничений радиоуглеродного датирования (РД) с самого начала пошло по странному пути. Радиоуглеродное сообщество опубликовало часть правды, которая обосновывала тезис «РД имеет высокую точность». Критики тезиса выдали другую часть правды, показывающую несостоятельность тезиса и серьезно подрывающую доверие к радиоуглеродному сообществу [3, 11 и др.]. В комплексе эти две части правды как раз и давали представление о возможностях и ограничениях РД. Но метод РД совершенствовался и у сторонников тезиса «РД имеет высокую точность» появилась новая правда. Она имеет две составляющие, которые можно отразить короткими тезисами: «Та часть правды, которая работает против тезиса «РД имеет высокую точность», не соответствует сегодняшнему состоянию метода» [2, 8] и «РД имеет высокую точность» [7]. При этом соблюдается сложившаяся традиция. Для обоснования последнего тезиса приведена часть правды. Автор работы [18] и мы, в наших ранних работах [20, 21], тоже следовали этой традиции и привели некоторые элементы другой части правды, показывающей несостоятельность тезиса «РД имеет высокую точность».
Дальнейший анализ состояния метода РД (когда мы говорим о состоянии метода, то имеем в виду как собственно метод, так и мировое радиоуглеродное сообщество, которое его развивает и применяет на практике) показал, что объективно оценить его возможности и ограничения путем публикаций полуправд не удастся. Мы поняли, что сам этот путь базируется на некоторых особенностях состояния метода. То есть, идя этим путем, мы как бы находимся не над методом (что как раз и нужно для его объективной оценки), но «внутри» него. Это и устраивает сторонников тезиса «РД имеет высокую точность». Надо сменить сам принцип обсуждения возможностей и ограничений РД. Первый шаг к этому - показ структуры сформированной в сегодняшней модификации РД системы полуправд, неправд и лукавств (ПНЛ) и причин ее возникновения, сделан в этой статье.
Особо отметим, что под абстрактным критиком тезиса «РД имеет высокую точность» (далее просто «критик») мы понимаем не ненавистника метода РД, но сторонника другого тезиса – «РД имеет такую точность, какую имеет. Объективная ее оценка – залог успешного применения метода РД как при изучении прошлого Человечества, так и прошлого биосферы и других природных объектов. Это и залог дальнейшего развития метода».
При анализе состояния метода РД просмотрены опубликованные работы по этой тематике. Внимательно изучена полемика, которая велась и ведется на интернетовских форумах [13, 14, 16]. Часто мы сами (ник: АнТюр) ставили на обсуждение конкретные вопросы. Здесь выражаем благодарность всем участникам дискуссий.
При рассмотрении некоторых вопросов нам пришлось делать и количественные оценки параметров, определяющих возможности и ограничения РД. Эти оценки носят иллюстративный характер. Возможно, при выполнении некоторых оценок мы допустили неточности. Если таковые выявятся, это будет означать, что мы пока не в полной мере видим нюансы системы ПНЛ.
.
Частные полуправды, неправды и лукавства
В этом разделе приведены только те частные ПНЛ, которые нам понадобятся для обоснования выделения первого и второго эшелонов системы ПНЛ.
1. Все что приведено в работе [7], «сказано … с позиции существующего на настоящий момент понимания и согласия между большинством специалистов в данной области» - это часть правды. Другая часть правды заключается в том, что специалисты, работающие в области РД, связаны корпоративными интересами. Главный из них – обоснование тезиса «РД имеет высокую точность».
2. На скорость образования 14C в атмосфере влияют вариации потока галактических космических лучей. «Надо сказать, что этот поток довольно стабилен. На протяжении последних 50 тысяч лет зафиксирован лишь один период ~35 тыс. лет назад, где вероятно этот поток возрос почти вдвое в течение нескольких тысяч лет» [7]. Это часть правды. Другая часть правды заключается в том, что заключение о возрастании потока галактических лучей в период ~35 тысяч лет назад сделано по генерируемым им изотопам 14C и 10Ве. По этим же изотопам делается заключение и о стабильности потока галактических лучей в другие периоды - «измерив содержание радиоуглерода в кольце дерева, можно вычислить интенсивность космических лучей в тот год.» [6]. Других способов оценки уровня вариаций потока галактических лучей, как можно понять из работы [6] сегодня нет. Процитированную часть правды надо понимать так. На скорость образования 14C в атмосфере влияют вариации потока космических лучей. По данным РД содержание 14C в атмосфере голоцена уменьшается. Это свидетельствует о стабильности потока космических лучей.
3. «Известно, что поток космических лучей непостоянен, а, следовательно, и скорость образования радиоуглерода меняется во времени. Хорошо установлен эффект влияния солнечной модуляции на поток галактических космических лучей, а также ее воздействие на образование 14C .» [1]. Это часть правды. Другая часть правды заключается в том, что заключение о непостоянстве потока галактических лучей сделано по генерируемым им 14C (смотри пункт 2).
4. На скорость образования 14C в атмосфере влияют вариации геомагнитного поля. «Оно, отклоняя или не пропуская к атмосфере галактические космические лучи, которые в основном являются заряженными частицами - протонами, может воздействовать на скорость образования. Чем поле сильнее, тем образования меньше. За последние десять тысяч лет поле было наиболее сильным 1500 лет назад, примерно в 1.3 раза сильнее, чем сейчас. Скорость образования при этом была около 0.88 от современной. Ну а до этого поле было все время меньше (за последние 10 К лет), с минимумом около 5 тыс. лет назад в 0.5 современного (скорость образования примерно в 1.5 раза больше)» [7]. Это часть правды. Другая часть правды заключается в том, что сегодня нет относительно надежных способов рекострукций напряженности геомагнитного поля в прошлом. Поэтому имеется большое число авторских версий. При описании соответствия геомагнитного поля скорости образования 14C автор работы [7] принял во внимание только одну из них. В работе [27] приведено среднее значение вариаций геомагнитного поля, полученное при осреднении авторских версий его реконструкций. Форма кривой вариаций геомагнитного поля не соответствует его ключевым параметрам, отмеченным в работе [7]. Кроме того, на графике геомагнитного поля показаны пределы вариаций его величины по авторским рекострукциям. Они соизмеримы с пределами вариаций осредненного графика геомагнитного поля за последние 12 тысяч лет. На некоторых интервалах пределы вариаций геомагнитного поля по авторским рекострукциям превышают пределы вариаций осредненного графика. При такой низкой точности рекострукций геомагнитного поля говорить о его влиянии, на что бы то ни было, в том числе и на скорость образования в атмосфере 14C не имеет смысла.
5. «Ну и третья причина вариации радиоуглерода в атмосфере - внешнее воздействие, антропогенное. Таких прямых, в основном, два. Первое - это массовое использование ископаемых топлив.» [7]. Это лукавство. При рассмотрении двух первых факторов, влияющих на вариации 14C (пункты 2, 3, 4) под термином «вариации радиоуглерода» понимались его абсолютные вариации в атмосфере. А в цитируемом тексте под этим термином понимаются его относительные вариации в СО2 атмосферы.
6. Антропогенное воздействие на вариации 14C в СО2 сводятся, в основном, к уничтожению лесов и использованию ископаемых топлив [7]. Это часть правды. Другая часть правды заключается в том, что значимым источником поступления СО2 в атмосферу является сельское хозяйство, особенно такие его отрасли, как возделывание риса и животноводство. И этот антропогенный фактор значимо влияет на вариации изотопов углерода в СО2 атмосферы с самого момента возникновения цивилизации. Да и сведение лесов началось с возникновения цивилизации.
7. «Растения ежегодно усваивают диоксид углерода из атмосферы в период вегетации, и изотопы 12C , 13C и 14C присутствуют в клетках растений примерно в той же пропорции, в какой они представлены в атмосфере. Атомы 12C и 13C содержатся в атмосфере в почти постоянной пропорции, но количество изотопа 14C колеблется в зависимости от интенсивности его образования.» [12]. Это лукавство. Для описания вариаций изотопов углерода применено два разных по смыслу термина - их пропорция в СО2 и колебание количества 14C в атмосфере. Понять это лукавство легко. Если содержание 14C в атмосфере будет постоянным, а содержание СО2 будет меняться, то будет меняться и относительное содержание 14C в СО2.
8. «Интересными оказались исследования содержания 14C в земной атмосфере для временного интервала, начинающегося с 1700 г. (имеются надежные данные по числам солнечных пятен) и простирающегося до конца настоящего столетия (период времени с конца XIX в. подвержен действию антропогенных факторов, влияющих на уровень естественной активности радиоактивного углерода).» [1]. Это лукавство. Для описания вариаций изотопов углерода применено два разных по смыслу термина – «содержание 14C в земной атмосфере» и «уровень естественной активности радиоактивного углерода». При этом смысл последней конструкции из пяти известных нам слов выше нашего понимания.
9. «Для того, чтобы возраст образца, определенный с помощью радиоуглеродного метода, перевести в календарный возраст, необходимо знать в довольно строгих пределах, во-первых, значение периода полураспада 14C ; во-вторых, значение активности радиоуглерода в резервуарах углерода (в особенности, в атмосфере) и насколько эта резервуарная активность постоянна в пределах радиоуглеродной шкалы времени. Кроме того, необходимо исследовать, насколько полно и быстро происходит перемешивание радиоуглерода в резервуаре; насколько неизменны изотопные отношения углерода в образцах, исключая распад 14C , т.е. образцы относятся к закрытой системе или нет; насколько могут быть удалены загрязнения из образца, не изменяя активность 14C , а также учитывать коррекцию на изотопное фракционирование, т.е. тенденцию организмов преимущественно концентрировать более легкие изотопы 12C относительно 13C и 13C относительно 14C . И естественно, все измерения соответствующих уровней активности 14C должны быть выполнены с высокой степенью точности и воспроизводимости результатов измерений.» [2]. Это одновременно и лукавство и часть правды. Лукавство заключается в применении терминов «активность радиоуглерода» и «резервуарная активность», непонятным образом соотносящихся с технически грамотными терминами «вариации содержания 14C в атмосфере» и «вариации содержания 14C в СО2 атмосферы». Полуправда же заключается в том, что для того чтобы определить возраст датируемого образца нам надо знать кроме всего перечисленного и вариации как всех изотопов углерода в СО2 атмосферы, так и вариации содержания самого СО2 в атмосфере.
10. Поведение 14C «в биосфере, атмосфере, океане изучено в деталях на тысячах образцов и описано детальными моделями высокого разрешения» [1]. Это часть правды. Другую часть правды можно увидеть при анализе состояния проблемы «озоновые дыры». Бурные дискуссии по этой проблеме [19 и др.] как раз и показывают невысокие прогностические возможности имеющихся сегодня моделей атмосферных процессов.
11. «Изменения в системе углеродообмена теоретически могут вызвать какой угодно сигнал в атмосфере, достаточно лишь поиграться с обменными и резервуарными параметрами. Но если оставаться на реалистической почве …» [7]. Это часть правды. Другая часть правды заключается в том, что объективного критерия того, что реалистично, а что нереалистично нет. А раз так, то все моделирование углеводородной системы основано на субъективном критерии реалистичности.
12. «Величина фракционирования измеряется в сдвиге изотопного отношения 13/12 изотопов по сравнению с эталоном - мировым стандартом. Так в атмосфере эта величина примерно -7.4 промилле (а до Зюсс эффекта была в районе -6.5 промилле). В растениях же, глюкозе и целлюлозе эта величина разная от -12 до -30 промилле. Причем растения делятся на две группы: C4 и C3 по величине фотосинтетического фракционирования. В первой эта величина лежит в районе -12 -19 промилле, а во второй -21 -29 промиле. Типичная величина для деревьев около -25 промилле.» [7]. Это часть правды. Две другие части правды (о существенных вариациях 13C и пределах фракционирования изотопов углерода растениями) приведены в работе [21]. Там же обосновано влияние вариаций 13C на достоверность результатов РД.
13. «Так, было показано, что изотопное отношение 14/12 в плодах (зерне, ягодах и пр.) точно соответствует таковому в атмосфере в год роста. (После поправки на изотопное фракционирование, конечно. Поправка определяется измерением изотопного отношения 13/12)» [7]. Это часть правды. Другая часть правды заключается в том, что, например, для различных составляющих плода апельсина изотопный состав углерода различен [21].
14. «Принцип радиоизотопного датирования, в общем, очень прост. Если нам известно начальное содержание радиоактивного изотопа в образце, мы померили содержание изотопа в настоящее время и есть уверенность, что за время жизни образца он не испытывал изотопного обмена, то промежуток времени от "начального" до момента измерения легко рассчитывается, зная период полураспада (константу распада) радиоактивного изотопа» [7]. Это часть правды. Другая часть правды заключается в том, что нам не известно начальное содержание 14C в образце и метод РД в сегодняшней его модификации не позволяет выполнить корректную оценку этого параметра.
15. «А вот восстановить, какая была концентрация радиоуглерода в атмосфере в прошлые годы, можно. Для этого достаточно промерить радиоуглеродное содержание в точно датированных образцах колец деревьев, и мы получаем точную запись радиоуглеродного поведения в атмосфере» [7]. Это неправда. На основе измерений содержания радиоуглерода в датированных образцах, после введения поправки за фракционирование изотопов углерода при фотосинтезе и радиактивный распад мы получаем оценку относительной концентрации 14C в СО2 атмосферы. Абсолютную же концентрацию 14C в атмосфере мы на основе метода РД в сегодняшней его модификации оценить не можем.
16. «Таким образом, видно, что отклик атмосферной концентрации 14C на экстремальное поведение солнечной активности, по крайней мере, для последнего тысячелетия, вряд ли случайно. Иначе говоря, эти данные свидетельствуют в пользу гелиомодуляции потока космических лучей.» [1]. Это неправда. По данным РД не представляется возможным оценить атмосферную концентрацию 14C (смотри пункт 15).
17. «Для того, чтобы было возможно прямое сравнение радиоуглеродных измерений для различных образцов их все приводят (пересчитывают) в стандартному изотопному сдвигу d13C = - 25 permill» [7]. Это часть правды. Другая часть правды заключается в том, что для корректной оценки поправки за изотопный сдвиг нужно знать соотношение в СО2 атмосферы изотопов 13C и 12C на момент консервации образца. Но мы это соотношение не знаем, и оценить его на основе метода РД в сегодняшней его модификации не можем.
18. «Если атмосферное содержание радиоуглерода в какой-то период по различным причинам росло, то калибровочная кривая для этого периода идет резко вверх. Если же падало, то на кривой наблюдается так называемая ступенька. Если исследуемый образец пришелся на область роста кривой, то погрешности в календарном возрасте могут быть и невелики. А если же он пришелся на ступеньку, то, к сожалению, погрешность календарного возраста такого образца заметно возрастает.» [7]. Это часть правды. Другая часть правды заключается в том, что на эталонной кривой радиоуглеродного датирования имеются не только области ее роста и ступенек, но и локальные максимумы и минимумы. Это означает, что для некоторых интервалов времени одному и тому же значению Delta 14C соответствуют три разные радиуглеродные даты.
19. Под графиком Delta 14C обычно стоят стандартные подписи типа «Рис. 2. Вариации содержания радиоуглерода в атмосфере …» [7], «Figure 1. «Atmospheric radiocarbon level …» [27], «Atmospheric delta 14C …» [17], «Рисунок 1. Вариации содержания 14C (Delta 14C ) в атмосфере …» [21], «радиоуглеродное исследование колец деревьев позволило восстановить картину изменений содержания 14C в атмосфере Земли в прошлом (см. рис.1).» [18]. Это неправда. Правда под этим графиком написана в работе [1] – «Рис.1. Концентрация радиоуглерода (D14C - отклонение от уровня международного стандарта радиоуглерода) в образцах долгоживущих деревьев известного возраста, …». Но это «хитрая» правда, маскирующая просто правду. А просто правда заключается в том, что график Delta 14C характеризует вариации содержания 14C не в атмосфере, а в СО2 атмосферы.
20. «Среднее отношение радиоактивного углерода к стабильному (14C /12C ) в атмосферной двуокиси углерода и в живых организмах, соответствующее равновесию с атмосферой и гидросферой, составляет порядка 10-12, поскольку 14C непрерывно воспроизводится в верхней атмосфере Земли …» [1]. Это часть правды. В ней не отмечено какую концентрацию СО2 в атмосфере характеризует приведенное соотношение 14C /12C . Другая часть правды заключается в том, что содержание 12C в атмосфере не постоянно. Следовательно, не постоянна и величина 14C /12C при неизменном содержании в атмосфере 14C .
21. «Наилучшим материалом для определения изменения атмосферной концентрации 14C в прошлом является целлюлоза колец деревьев известного возраста.» [1]. Это неправда. Целлюлоза годовых колец деревьев фиксирует не концентрацию 14C в атмосфере, а концентрацию 14C в СО2 атмосферы.
22. «Возраст крупного, хорошо сохранившегося образца может быть установлен с точностью до десяти лет, но для неоднократного анализа образца требуется несколько суток. Обычно результат получают с точностью 1% от определяемого возраста.» [12]. Это лукавство. Лукавство заключается в подмене понятия «погрешность прогнозов» на «погрешность оценки прогнозируемых параметров» (или точность прогнозов). Соотношение понятий «погрешность оценки прогнозируемых параметров» и «погрешность прогнозов» рассмотрено в работе [20].
23. Все что говориться в работе [7] о погрешностях результатов РД – часть правды. Другая часть правды заключается в том, что под «погрешностью» понимается «погрешность оценки прогнозируемых параметров». Ключевое же понятие для общей оценки достоверности результатов РД - «погрешность прогнозов», даже не обозначено.
24. «При определении возраста учитываются вариации в прошлом содержания радиоуглерода, т.е. начальные условия образца.» [7]. Это лукавство. Не раскрыто значение термина «вариации». Вариации 14C могут быть двух типов – абсолютные вариации в атмосфере и относительные вариации в СО2 атмосферы. По данным РД можно восстановить начальные относительные вариации 14C в СО2, но невозможно восстановить абсолютные вариации 14C в атмосфере.
Система ПНЛ включает в себя не только собственно ПНЛ, но и мельчайшие нюансы. Например, в фразе «стремительное увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере, с примерно 250 ppm до 360 ppm сейчас» [7] пропущена ключевая информация – не указан период времени, охарактеризованный приведенными цифрами. Мелкая небрежность? Нет. Если бы было сообщено к какому времени относится первая цифра (примерно 1700-1750 годы) то внимательный читатель сопоставил бы эти данные с поведением графика Delta 14C [21, рисунок 1] и увидел бы, что на нем с 1715 года наблюдается резкое уменьшение значений Delta 14C . Это бы и натолкнуло его на мысль о корреляции Delta 14C с содержанием СО2 в атмосфере. А это первый шаг на пути к пониманию того, что Delta 14C характеризует не абсолютную концентрацию 14C в атмосфере, но его относительную концентрацию в СО2 атмосферы.
.
Области, где возможны подсистемы полуправд, неправд и лукавств
Можно предположить, что в обосновании тезиса «РД имеет высокую точность» имеются целые подсистемы ПНЛ. Но для указания ПНЛ и сформированных ими подсистем нужно провести детальный анализ состояния конкретных проблем, прямо или косвенно связанных с РД. Это задача будущего. Здесь мы только обозначим несколько областей обоснования метода РД, где возможны подсистемы ПНЛ – модель углеродообменной системы, фракционирование изотопов углерода растениями при фотосинтезе, вариации 13C в СО2 атмосферы прошлого и проблема 10Be.
Модель углеродообменной системы. Круговорот углерода в природе – процесс геологический, следовательно, любая описывающая его модель должна быть либо глобальной, либо частной, построенной на основе глобальной модели. Этому требованию не соответствует то, что понимается в работе [7] под термином «углеродообменная система». Она в представлении радиоуглеродного сообщества не охватывает твердые оболочки Земли. Новые данные по их вкладу в процесс формирования атмосферы мы уже приводили [21].
В глобальной углеродообменной системе, включающей атмосферу, гидросферу, биосферу, почву и глубинные слои Земли идут различные процессы, определяющие распределение в ней углерода и его изотопного состава. Биогенный процесс - один из них. Основной его характеристикой (в контексте рассматриваемого вопроса) является то, что он протекает в самой неустойчивой части углеродообменной системы по параметру относительного содержания 14C . Именно в ней (части системы) углерод глубинных слоев Земли с нулевым содержанием 14C смешивается с углеродом океана и атмосферы. Биогенный процесс меняет изотопный состав углерода в атмосфере и гидросфере, внося тем самым в систему дополнительную неустойчивость по параметру относительного содержания в ней 14C . Другой характеристикой биогенного процесса является «запись» в производимых им органических веществах относительного содержания 14C в той части углеводородной системы, в которой они произведены. То есть эта «запись» отражает и состояние системы, и состояние одного из процессов, определяющих распределения в углеродообменной системе содержания углерода и его изотопный состав. А раз так, то любая упрощенная модель углеродообменной системы, описывающая распределение в ней 14C , но не включающая биогенный процесс, как фактор, определяющий состояние системы, некорректна. Корректная модель любой системы должна учитывать все известные протекающие в ней процессы и значимо влияющие на ее состояние.
В работе [1] рассмотрено влияние солнечной активности на вариации 14C в атмосфере. При этом рассматривается только одна причинно-следственная связь этих явлений: вариации солнечной активности – вариации геомагнитного поля - вариации экранирования верхних слоев атмосферы от галактических лучей – вариации количества образовшегося в верхних слоях атмосферы 14C – вариации содержания 14C в атмосфере – вариации 14C в годовых кольцах деревьев. Другая причинно-следственная связь даже не упоминается: вариации солнечной активности – вариации продуктивности биосферы – вариации содержания СО2 в атмосфере и вариации общего фракционирования 14C атмосферы биосферой - вариации содержания 14C в атмосфере – вариации 14C в годовых кольцах деревьев. Отметим, что у нас имеются подозрения о не соответствии действительности той схемы влияния солнечной активности на вариации 14C в атмосфере, которая приведена в работах [1, 7]. Основанием для этого служит, прежде всего, предлагаемый механизм экранирования солнцем верхних слоев атмосферы Земли от галактического излучения. Он излагается крайне невнятно. Возможно, внятно изложить этот механизм не представляется возможным по причине его надуманности. Отметим и то, что корреляция содержания 10Be в керне льда и солнечной активности вполне объясняются через общее изменение, например, влажности климата: чем активней солнце, тем ниже общая влажность климата в пустынях и полупустынях, тем больше пыли в атмосфере, тем больше адсорбированного на ней 10Be попадает в полярные льды.
Принятые в радиоуглеродном сообществе модели углеродообменной системы как можно понять из работ [1, 7] не включают биогенный процесс. Следовательно, они некорректны. Отметим, что в частных геологических моделях, описывающих процессы карбонатной седиментации и образование нефти, биогенному процессу отведена ключевая роль. Рассмотрены в них и следствия этого процесса – фракционирование стабильных изотопов углерода.
Фракционирование изотопов углерода растениями при фотосинтезе. По имеющимся публикациям и сведениям, приведенным на интернетовских форумах, можно понять, что вопрос фракционирования изотопов углерода растениями при фотосинтезе детально изучен и никаких связанных с ним проблем, существенно влияющих на достоверность РД нет. А величина фракционирования 14C вполне достоверно оценивается по величине фракционирования 13C по эмпирической формуле [7]. Возникает вопрос, для каких климатических условий и какой концентрации СО2 в атмосфере рассчитана эта формула? В работе [18] рассмотрены некоторые вопросы по оценке вклада параметра «фракционирование» в достоверность результатов РД. Но все равно, этот вопрос до конца не прояснен. В работе [26] приводятся результаты сопоставления содержания 13C в годовых кольцах деревьев и параметров, характеризующих изменения климата в период 1895-1995 годов. Сделан вывод об их высокой корреляции. То есть, вариации параметров климата меняют фракционирование 13C растениями при фотосинтезе. Это экспериментально установленный факт. Где гарантия того, что при этом не меняется и относительное фракционирование 14C и 13C?
Вариации 13C в СО2 атмосферы прошлого. Эта проблема рассмотрена в работе [21]. Здесь отметим ее нюанс. Допустим в какой либо период времени относительное содержание 13C в СО2 атмосферы возросло более чем на 25 промилле (2,5 %). Тогда при формальной оценке величины фракционирования мы получим для 13C положительный изотопный сдвиг. Из этой ситуации у радиоуглеродного сообщества имеется только один выход – не признавать возможность даже мизерных вариаций содержания 13C в СО2 атмосферы прошлого. Это и является основой формирования пока не видимой нами подсистемы ПНЛ.
Проблема 10Be. «Так вот оказывается концентрации 14C в кольцах деревьев (калибровочная кривая) очень хорошо коррелируют с рядами 10Be» [7]. Если это так, то почему ни в одной из просмотренных ними работ не приведено сопоставление графика Delta 14C и рядов 10Be? Почему в качестве примера хорошей корреляции приводятся только сопоставления их трансформант [7], либо сопоставление результатов моделирования одного параметра с фактическими данными по другому параметру [7, 27]. При этом четко не поясняется, каким образом получены абсолютные даты, к которым привязаны вариации 10Be. Указывается на подсчет годовых слоев льда. Но насколько достоверен этот метод абсолютной хронологии природных явлений? Кроме того, у нас имеются основания предполагать, что в этот метод хронологии «вшиты» и результаты РД, например, через абсолютную датировку опорных для гляциологов реперов.
.
Табу на сомнения в достоверности графика Delta 14C
В радиоуглеродном сообществе имеется табу на малейшие сомнения в том, что график Delta 14C полностью соответствует абсолютным вариациям содержания 14C в атмосфере. Не допускается даже мысли о том, что:
- график Delta 14C отражает всего лишь оценку абсолютных вариаций 14C в атмосфере;
- как любая оценка он имеет вписанные в него погрешности, обусловленные несоответствием модели оцениваемого явления самому явлению;
- можно выделить факторы, влияющие на достоверность оценки абсолютных вариаций содержания 14C в атмосфере;
- степень влияния части факторов на достоверность можно оценить.
Этого табу придерживаются и в тех областях науки, которые изучают палеоклимат, современный климат и выдают прогнозы изменения климата в будущем [1, 27]. Отметим, что для этих областей науки график Delta 14C – исходные данные для решения тех задач, которые они решают.
.
Главный секрет и главная неправда радиоуглеродного сообщества
В отмеченных нами частных ПНЛ можно выделить две группы. Одна группа ПНЛ прямо направлена на обоснование тезиса «РД имеет высокую точность». Другая группа по отношению к нему на первый взгляд нейтральна. Первая группа образует подсистему с четкой структурой. Стержнем подсистемы является тезис «Все факторы, влияющие на достоверность РД, хорошо изучены».
В комплексе подсистема ПНЛ прямого обоснования тезиса «РД имеет высокую точность», табу на сомнения в достоверности графика Delta 14C, области, где возможны ПНЛ, и группа частных «нейтральных» ПНЛ образует первый эшелон общей системы ПНЛ. Критик тезиса «РД имеет высокую точность» может годами находиться в первом эшелон ПНЛ без осознания того, что это ловушка. Чтобы выйти из ловушки он должен осознать, что дальнейшее пребывание в ней не ведет к пониманию им истинных проблем РД. Классической образцово построенной ловушкой первого эшелона ПНЛ является сложившаяся система обсуждения метода РД на форуме сайта [16].
Группа частных «нейтральных» ПНЛ каждая по отдельности входит в первый эшелон ПНЛ. Но в своей совокупности они образуют некую подсистему. Ясно, что конечная цель этой подсистемы – обоснование тезиса «РД имеет высокую точность». Но каким образом это достигается? Ответ на этот вопрос нами найден. Подсистема «нейтральных» ПНЛ направлена на маскировку фактора существенно влияющего на достоверность результатов РД и этот фактор – вариации содержания СО2 в атмосфере. Маскировка этого фактора достигается, главным образом, лукавыми манипуляциями терминами. Их цель – максимально затруднить понимание того, что имеются два разных корректных термина – вариации содержания 14C в атмосфере и вариации содержания 14C в СО2 атмосферы.
В обобщенном виде задача радиоуглеродного датирования выглядит так.
1. Требуется датировать образец.
2. Мы можем замерить абсолютное и относительное содержание изотопов углерода в датируемом образце.
3. Мы знаем период полураспада 14C .
4. Мы не знаем начального абсолютного содержания 14C в атмосфере (на время консервации образца).
5. Абсолютное содержание 14C в атмосфере прямо не связано с абсолютным содержанием в ней СО2 и относительным содержанием в нем 13C и 12C .
6. Содержание 14C в образце не соответствует его содержанию в атмосфере на момент консервации (эффект фракционирования изотопов углерода при фотосинтезе).
Эта задача без использования априорных данных решается только при некоторых допущениях. Либби решил ее при допущении того, что во всех датируемых образцах на время их консервации содержалось постоянное количество 14C . Идеологи усовершенствования метода РД на основе введения в него калибровочной кривой решили эту задачу при допущении того, что абсолютное содержание 13C и 12C в атмосфере стабильно на всем интервале применения РД. Попросту говоря принимается, что содержание СО2 в атмосфере не меняется. Не меняется и соотношение в нем 13C и 12C . Тонкость момента заключается в том, что 14C образуется в верхних слоях атмосферы из 14N и его абсолютные вариации напрямую не связаны с вариациями содержания в атмосфере СО2 и соотношений его изотопов 13C и 12C . О ключевом допущении - абсолютное содержание 13C и 12C в атмосфере стабильно на всем интервале применения РД, не говориться ни прямо, ни косвенно, ни в одной из просмотренных нами работ по обоснованию РД. Это молчаливо введенное допущение как раз и является тщательно скрываемым секретом радиоуглеродного сообщества. Отметим, что оба допущения, и Либби и идеологов создания калибровочной кривой, некорректны. По результатам изучения ледового керна Антарктиды, установлено, что содержание СО2 в атмосфере голоцена постоянно увеличивалось [5].
Объяснить как влияют вариации содержания СО2 в атмосфере на достоверность РД очень просто. Допустим, что в течение периода 1000-1950 годов абсолютное содержание 14C в атмосфере было стабильным. А содержание СО2 увеличилось на 20 %. Это значит, что относительное содержание 14C в СО2 уменьшилось примерно на 20 %. Биосфера же усваивает не 14C , а СО2 вместе с изотопом 14C . Именно относительное содержание 14C в СО2 атмосферы и консервируется в образце. Если за стандарт принять содержание 14C в образце 1950 года, то образец 1000 года будет датирован 2600 годом.
Понимание главного секрета радиоуглеродного сообщества открывает путь к пониманию и его главной неправды - график Delta 14C отражает вариации 14C не в атмосфере, а в СО2 атмосферы. Это же относится и к его производной – калибровочной кривой РД. Это тоже легко объяснить. Если мы возьмем для построения графика Delta 14C датированный образец, оценим в нем абсолютное содержание 14C , введем две поправки - за изотопное фракционирование и радиоактивный распад, то получим начальное содержание 14C в СО2 атмосферы. Предельно просто.
Смыслы главного секрета и главной неправды радиоуглеродного сообщества объясняются «на пальцах». Именно для «прикрытия» этой простоты и создана подсистема «нейтральных» ПНЛ. Именно она «прикрывает» и главный секрет и главную неправду. Главный секрет и главная неправда вместе образуют неразрывное единство. Если раскрыть главный секрет, то главная неправда будет не нужна. И наоборот.
Подсистема «нейтральных» ПНЛ вместе с «прикрываемыми» ей главным секретом и главной неправдой радиоуглеродного сообщества образует второй эшелон системы ПНЛ. Но если целью первого эшелона является обоснование тезиса «РД имеет высокую точность», то целю второго эшелона является маскировка некорректных допущений метода РД. Критик, прорвавшись в своем понимании основ РД в этот эшелон, может находиться здесь годами (как и в пределах первого эшелона) без осознания того, что тот опыт, который он приобрел в первом эшелоне ПНЛ, здесь не только бесполезен, но и вреден. Для понимания главного секрета и главной неправды радиоуглеродного сообщества не нужны специальные знания. Нужна внимательность.
.
Великая тайна калибровочной кривой
Третий эшелон системы ПНЛ нами назван великой тайной калибровочной кривой РД. Ее наличие можно обосновать от обратного. Если бы не было тайны, то зачем тогда нужна вся система ПНЛ первого и второго эшелонов? Формулирование этого вопроса как раз и является условием прорыва критика в третий эшелон системы ПНЛ. В публикациях в явном виде отмечено несколько ПНЛ третьего эшелона. На другие ПНЛ имеются намеки. По этим намекам мы сконструировали еще две ПНЛ. Они приведены в кавычках без ссылки на источник.
«Для последних 10 000 лет такие данные собраны и обычно представляются в виде калибровочной кривой, показывающей разницу между уровнем атмосферного 14C в 1950 и в прошлом.» [12]. Это неправда. Принятый стандарт содержания 14C в атмосфере не соответствует его содержанию в 1950 году. Часть правды содержится в цитате «Международный радиоуглеродный стандарт - это 95% измеряемой активности (или изотопного отношения 14C/12C) образца щавелевой кислоты SRM4990, приготовленной американским национальным бюро стандартов. Коэффициент 0.95 выбран таким образом, чтобы стандарт оказался равным по активности древесине из года 1950 нашей эры. Причем надо отметить, что настоящая древесина из 1950 года как раз и не соответствует стандарту, из-за эффекта Зюсса (индустриального) и бомб-эффекта. Величина была выбрана, как если бы этих эффектов не было.» [7]. Здесь автор приводит информацию и сообщает свое отношение к ней. Информацию же он приводит так, чтобы было непонятно о чем идет речь. Это типичная часть правды. Лукавством является выбор стандарта. Отметим, что это лукавство не конкретных сторонников тезиса «РД имеет высокую точность», а всего радиоуглеродного сообщества. Цель лукавства – «спрятать» влияние неблагоприятных для РД вариаций 14C в СО2 атмосферы последних столетий.
Дело в том, что скорость уменьшения содержания 14C в СО2 атмосферы с 1715 года вследствие природных и техногенных факторов выше скорости уменьшения 14C в законсервированных образцах за счет радиоактивного распада. Например, с 1715 по 1945 год значение Delta 14C уменьшилось на 39,5 промилле (все приведенные нами значения Delta 14C взяты с сайта [17]). А уменьшение содержание 14C в законсервированном образце за 230 лет составит всего 28,8 промилле. Это приводит к инверсии радиоуглеродных годов. Образец 1715 года в радиоуглеродных годах будет старше образца 1945 года. Показать, что лукавство является лукавством легко. Вариации 14C в СО2 атмосферы последних столетий - фактические данные. Они записаны в годовых кольцах деревьев. И эти фактические данные мы не можем изменять никакими манипуляциями с калибровочной кривой. А раз так, то не можем изменить и их негативное влияние на достоверность РД. Можем только спрятать это влияние за лукавыми манипуляциями. Оценим то, что за ними спрятано.
В работе [27] на рисунке 2 для периода 850-2000 годов приведено сопоставление солнечной активности, содержания 10Ве в керне полярных льдов и одной из производных графика Delta 14C, рассчитанной на основе моделирования. Последний параметр рассчитан только для периода 850-1885 годов. То есть считается, что для периода 1885-1955 годов имеются вполне кондиционные данные РД. Имеются модели, позволяющие моделировать влияние на вариации 14C определенных факторов. Но выполнить моделирование для этого периода не удалось. Это может быть объяснено на основе двух версий – либо данные РД для периода 1885-1955 годов некондиционны, либо при моделировании учитываются не все факторы, влияющие на вариации 14C в атмосфере. Здесь мы рассмотрим первую версию.
График Delta 14C включает, по крайней мере, одно явно некондиционное значение, отнесенное к 1955 году (в декаду 1951-1960 годов, которую характеризует это значение, в атмосферу уже поступил 14C , созданный ядерными взрывами). За счет включения некондиционного значения величина Delta 14C в период 1945 – 1955 годов возрастает с минус 22,9 до минус 0,6 промилле.
С 1905 по 1945 годы значение Delta 14C уменьшилось на 18,3 промилле. Другая величина приведена в работе [25] – «Американский геохимик X. Зюсо рассчитал, что с 1905 по 1955 г. активность радиоуглерода в деревьях лесов США уменьшилась на 3,4%». Если эту величину привести к периоду 1905 по 1945 годов, то получим величину 27,2 промилле, которая почти в полтора раза превышает значение, рассчитанное по графику Delta 14C. Таким образом, значение Delta 14C для 1915, 1925, 1935 и 1945 годов тоже некондиционны. Это как минимум. То есть наша гипотеза о некондиционности значений графика Delta 14C для периода 1885-1955 годов подтвердилась. Максимальный период времени с некондиционными значениями Delta 14C можно оценить по данным, приведенным в работе [27, рис. 2]. Для периода 1820-1885 годов наблюдаются существенные расхождения данных РД и активности солнца. Поэтому в качестве максимального периода некондиционных значений графика Delta 14C примем 1820–1955 годы. По минимальному варианту нашей оценки величины периода кривой Delta 14C с некондиционными значениями при учете данных X. Зюсо и значение Delta 14C в 1955 году будет составлять минус 38,6 промилле (значение Delta 14C в 1905 году составляет минус 4,6 промилле). В работе [3] на рисунке 12 приведены данные о вариациях 14C в образцах в период с 1500 по 1958 (?) годы. При этом за эталон приняты образцы 1954 года. В соответствии с этими данными в период с 1690 по 1954 годы содержание 14C в атмосфере уменьшилось на 5 %. Значение Delta 14C в 1690 году составляет 15,7 промилле. В 1954 году оно должно составлять минус 34,3 промилле, что согласуется с нашей предыдущей оценкой.
В соответствии с результатами прямой оценки содержания 14C в атмосфере [7, рис. 4, 6] его рост в Южном полушарии связанный с ядерными взрывами, начался в 1955 году (данные по Северному полушарию для периода, предшествующего 1957 году, не приведены – типичная часть правды). В этом году содержание 14C в атмосфере выше, чем в предшествующие годы на 20 промилле. Можно смело предположить, что в Северном полушарии в 1954 и 1955 годах эта величина была еще выше. Здесь мы взяли относительную величину возрастания 14C в атмосфере. Дело в том, что мы до конца так и не поняли одну из хитростей графика Delta 14C. Он приведен к стандартному изотопному сдвигу фракционирования при фотосинтезе 13C равному минус 25 промилле [7]. Но как соотносится при этом Delta 14C и содержание 14C в СО2 атмосферы – непонятно. При введении поправки 20 промилле в наши оценки, получим, что Delta 14C в 1955 году без учета ядерного 14C составляла минус 58,6 промилле. Примем: в 1950 году Delta 14C равнялась минус 50,0 промилле. Это оценка максимум, полученная по данным РД.
Выполним оценку вклада техногенного фактора в уменьшение содержания 14C в СО2 атмосферы. Основной вклад в рост концентрации СО2 в атмосфере вносит фактор «сжигание ископаемого топлива». Влияние этого фактора на концентрацию 14C в СО2 атмосферы практически обратно пропорциональное (при учете того, что в ископаемом топливе нет 14C ). Следовательно, увеличение концентрации СО2 в атмосфере под влиянием этого фактора на 10 % приведет к такому же уменьшению концентрации 14C в СО2 атмосферы. Влияние фактора «сведение лесов» на изменение концентрации 14C в СО2 атмосферы такое же как и фактора «изменение продуктивности биосферы». Чем меньше продуктивность биосферы, тем выше концентрация СО2 в атмосфере. Чем меньше продуктивность биосферы, тем меньше суммарный эффект фракционирования (повышенное поглощение биосферой легких изотопов углерода), тем меньше концентрация 14C в СО2. Следовательно, фактор «сведение лесов» тоже вносит свой вклад в понижение относительной концентрации 14C в СО2 атмосферы.
«C 1850 по 1998 гг. в результате сжигания ископаемого топлива (и в небольшой мере при производстве цемента) в атмосферу было выброшено 270 ± 30 млрд. т С в виде СО2. Еще примерно половина от этого количества - 136 ± 55 млрд. т С поступила в атмосферу из за вырубки лесов и других изменений в землепользовании. В результате концентрация СО2 в атмосфере выросла почти на треть: с 285 до 366 объемных частей на млн.» [10]. Таким образом вклад в рост содержания СО2 в атмосфере источников с нулевым содержанием 14C составляет 66,5 %.
С 1800 по 1900 годы содержание СО2 в атмосфере возросло с 286 до 306 объемных частей на млн. [5]. Рост содержания в атмосфере СО2 за счет поступления в нее СО2 не содержащем 14C составляет 4,7 %. С 1900 по 1950 годы содержание СО2 в атмосфере возросло с 306 до 326 объемных частей на млн. [5]. Рост содержания в атмосфере СО2 за счет поступления в нее СО2 не содержащим 14C составляет 4,3 %. Всего с 1800 по 1950 годы рост содержания в атмосфере СО2 за счет поступления в нее СО2 не содержащем 14C составляет 9,0 %, что должно привести к снижению относительного содержания 14C тоже на 9,0 %. Это и есть главная составляющая вклада антропогенного фактора в снижение содержания 14C в СО2 атмосферы. Наша оценка близка к оценке приведенной в работе [23] – «В результате за счет сжигания ископаемого топлива концентрация 14C в атмосфере к 2010 году уменьшится на 20 процентов.».
Выполним оценку вклада солнечной активности в вариации содержания 14C в СО2 атмосферы в период 1800-1950 годов. В этот период солнечная активность росла [27, рис. 2], а раз так, то скорость образования 14C в верхних слоях атмосферы снижалась. В период 1685-1795 годов солнечная активность росла. Delta 14C в этот период уменьшилось на 21,3 промилле. Примем, что в период роста солнечной активности с 1800 по 1950 год ее вклад в уменьшение содержания 14C в СО2 атмосферы составил 30 промилле или 3,0 %. Это оценка минимум, так как 1900-1950 годы характеризуются аномально высоким ростом солнечной активности [27].
Суммарный вклад в уменьшение содержания 14C в СО2 атмосферы антропогенного фактора и солнечной активности в период 1800-1950 годов по нашей оценке составил 12,0 %. Тогда значение Delta 14C в 1950 году будет составлять минус 122,0 промилле (значение Delta 14C в 1805 году составляет минус 2 промилле). Это оценка максимум, сделанная из предположения, что суммарное влияние других факторов на вариации 14C в СО2 атмосферы будет равно нулю.
Другим фактором, существенно влияющим на содержание 14C в атмосфере, является газообмен между атмосферой и океаном. «Поверхностные слои океана, со средним временем жизни в 100-150 лет будут тоже обеднены [14C ] (однако более не за счет распада в этом резервуаре, а в основном за счет притока и обмена с донными слоями)» [7]. Если величина «100-150 лет» соответствует 1950 году, то это означает, что поступление 14C из океана в атмосферу не приводит к росту содержания в ней 14C . Но поступления СО2 из атмосферы в океан будет приводить к нивелированию аккумулятивного эффекта от техногенного фактора и солнечной активности. Поэтому в качестве оценки минимум примем минус 90,0 промилле. Таким образом, мы выполнили две оценки значения Delta 14C в 1950 году – максимум: минус 50,0, и минимум: минус 90,0 промилле.
Теперь можно перейти к рассмотрению погрешностей РД по способу Либби. Выше мы отметили, что Либби решил задачу РД при допущении того, что во всех датируемых образцах на время их консервации содержалось постоянное количество 14C , что равносильно допущению о постоянном содержании 14C в СО2 атмосферы. Мы не нашли какое содержание 14C Либби выбрал в качестве стандарта. Допустим, Либби принял за стандарт содержание 14C в образцах 1950 года (год создания метода РД), для которого мы сформировали два варианта оценок Delta 14C. На рисунке 1 показаны калибровочные кривые РД по способу Либби и рассчитанные по графику Delta 14C для разных оценок значения Delta 14C в 1950 году (минус 50,0 и минус 90,0 промилле). При этом градиент изменения содержания 14C в образцах в результате его распада прият равным 1,0 % за 80 лет. Разница между калибровочной кривой Либби (то, что он пользовался не калибровочной кривой, а простой формулой – сути вопроса не меняет) и калибровочными кривыми, рассчитанными по графику Delta 14C, как раз и даст первое приближение оценки системных погрешностей РД по способу Либби.

Рисунок 1. Калибровочные кривые радиоуглеродного датирования: 1 –по способу Либби; 2-3 – рассчитанные по графику Delta 14C для разных оценок значения Delta 14C в 1950 году; 2 – минус 50,0 промилле; 3 - минус 90,0 промилле.