ΑΡΧΑΙΟΜΕΤΡΙΑ. «Η Ανάπτυξη και Εφαρμογή Εξειδικευμένων Φυσικοχημικών Τεχνικών για τη Μελέτη της Πολιτιστικής Κληρονομιάς και του Παλαιοπεριβάλλοντος»

ΑΡΧΑΙΟΜΕΤΡΙΑ ΟΡΙΣΜΟΣ: «Η Ανάπτυξη και Εφαρμογή Εξειδικευμένων Φυσικοχημικών Τεχνικών για τη Μελέτη της Πολιτιστικής Κληρονομιάς και του Παλαιοπεριβάλλοντος»

Στόχοι της Αρχαιομετρίας (Εξαγωγή ιστορικών, πολιτισμικών, τεχνολογικών και περιβαλλοντικών πληροφοριών) Πότε? (Απόλυτη Χρονολόγηση) Πού? (Προσδιορισμός Προέλευσης) Πώς? (Μελέτη τεχνολογίας, Χαρακτηρισμός Υλικών) Σε ποιες συνθήκες? (Βιολογικές, Διατροφικές, και Περιβαλλοντικές μελέτες) Γιατί? (Συνδυασμός τεχνολογικών, βιολογικών και περιβαλλοντικών μελετών)

Η ΧΡΟΝΟΛΟΓΗΣΗ ΜΕ ΦΥΣΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ Παρέχει: Παγκόσμιο Χρονικό Πλαίσιο Σύγκρισης Πολιτισμών Αλληλουχία των Πολιτισμικών Φάσεων Ταύτιση Ιστορικών Γεγονότων Χρονολόγηση Άγνωστων Αντικειμένων Έλεγχος Αυθεντικότητας

Χρονολόγηση Υλικών Φυτά, καρποί, οστά και λοιπά οργανικά. Χρονικό πλαίσιο διακίνησης και εγκατάστασης του ανθρώπου στα διάφορα περιβάλλοντα βιολογική εξέλιξη. Μαλάκια, χερσαία και θαλάσσια. Πληροφορίες για την ανάμειξη των υδάτων στον ωκεανό, κλίμα. Κεραμικά, κονιάματα. Πληροφορίες για την εξέλιξη της πυροτεχνολογίας. Πετρώματα, ιζήματα, σπηλαιοαποθέματα. Πληροφορίες για την χρονική εξέλιξη του περιβάλλοντος μέσα στο οποίο αναπτύχθηκε η ζωή και ο άνθρωπος. Π.χ. μεγάλες φυσικές μεταβολές και καταστροφές, προσχώσεις, επίπεδο θάλασσας, δημιουργία σπηλαίων.

Οι Μέθοδοι Χρονολόγησης βασίζονται σε: 1. Διάσπαση ραδιενεργών ισοτόπων 2. Ατέλειες στα στερεά από φυσικό ιονισμό λόγω της περιβαλλοντικής ραδιενέργειας 3. Αλλαγή του μαγνητικού πεδίου της γης 4. Φυσική αλλοίωση υλικών 5. Βιολογικές διεργασίες

Μέθοδοι με βάση τη διάσπαση ραδιενεργών ισοτόπων Ραδιοάνθρακας 14 6 C N +β 14 7 Τ 1/2 = 5730 Εφαρμογή: 50.000 yr Ουράνιο - Θόριο 234 234 234 230 92 U 90Th 91Pa 92U 90Th... 238 206 82 Pb T1/2: U-238 = 45.000x10 6 yr Th-234 = 245.000 yr Th-230 = 75.400 yr Εφαρμογή : 0-500.000 yr

Κάλιο - Αργό 40 19 40 19 K Ar + 40 18 K Ca + 40 20 β β Τ 1/2 = 1250 x 10 6 yr Εφαρμογή: 30.000-10 9 yr Μόλυβδος - 210 210 82 Pb Bi Po Pb 210 83 210 84 T1/2 = 22.2 yr Εφαρμογή: 1-400 yr 206 82

Μέθοδοι με βάση την καταστροφή των υλικών από τη ραδιενεργή ακτινοβολία Τροχιές Σχάσεως Φωταύγεια Ηλεκτρονικός Παραμαγνητικός Συντονισμός (EPR)

Μέθοδοι με βάση βιολογικές και γεωλογικές διεργασίες Δενδροχρονολόγηση Ρακεμοποίηση αμινοξέων Αρχαιομαγνητισμός Παλαιομαγνητισμός Στρώματα ενυδάτωσης

Η Επανάσταση του Ραδιοάνθρακα Πήγε προς τα πίσω την αρχή του πολιτισμού μερικές χιλιάδες χρόνια (από περίπου 7,000 π.χ. στο 9,000 π.χ.) Παρείχε ένα απόλυτο σύστημα χρονολόγησης για τον προσδιορισμό της χρονικής αλληλουχίας των ανθρώπινων δραστηριοτήτων Διαπίστωσε ότι ο άνθρωπος πάτησε πόδι στην Αμερική 12,000 χρόνια πριν Χρονολόγησε την απαρχή της Γεωργίας: 10,000 χρόνια Χρονολόγησε την μετάβαση από την Μέση στην Ανώτερη Παλαιολιθική εποχή (50-40,000 yr) Παρείχε σημαντικές πληροφορίες για το παλαιοκλίμα, την παλαιοβοτανική, την παλαιοοικολογία και παλαιογεωγραφία Χρονολόγησε και χρονολογεί χιλιάδες αντικείμενα άγνωστης ή αμφισβητούμενης ηλικίας

Ο Άνθρακας έχει 3 ισότοπα: 12 C-σταθερός και σε αφθονία 13 C-σταθερός σε μικρή συγκέντρωση 14 C-ραδιενεργός σε συγκέντρωση 10-12

Η Αρχή της Μεθόδου C-14 Η κοσμική ακτινοβολία Στα βάθη του σύμπαντος τα ιονισμένα σωμάτια αποκτούν τεράστιες ταχύτητες από τις εκρήξεις supernova

Η ΚΟΣΜΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΠΑΡΑΓΕΙ ΤΟΝ 14 C Κοσμικά σωμάτια που προέρχονται από τα βάθη του σύμπαντος, ταξιδεύοντας με τεράστιες ταχύτητες συγκρούονται με τα άτομα της ατμόσφαιρας της γης και παράγουν τον ραδιενεργό 14 C.

Από τις δευτερογενείς αυτές συγκρούσεις δημιουργείται ο ραδιενεργός 14 C 14 1 14 * N+ n= C + 7 0 6 1 1 p Με τον τρόπο αυτό το άζωτο της ατμόσφαιρας μετατρέπεται σε ραδιενεργό 14 C. Περίπου 7.5 Kg Άνθρακα-14 παράγονται κάθε χρόνο στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας σε ολόκληρη τη γη

Ο C-14 είναι ραδιενεργός και διασπάται αργά και μεταστοιχειώνεται πάλι σε άζωτο εκπέμποντας ακτίνες β (ηλεκτρόνια) 14 6 C * 14 7 N + e Χρόνος υποδιπλασιασμού (ημιζωή) = 5730 χρόνια (παλαιός: 5568 χρόνια) Ρυθμός διάσπασης = 1% κάθε 83 χρόνια

Ο 14 C ενώνεται με τα οξυγόνο και κάνει 14 CO 2 όπως και ο κοινός 12 C

Η ΕΙΣΟΔΟΣ ΤΟΥ 14 C ΣΤΗΝ ΒΙΟΣΦΑΙΡΑ 14 CO 2 Φωτοσύνθεση Ο 2 Ο άνθρακας-14 σε μορφή CO 2 εισέρχεται στην Βιόσφαιρα μέσω της φωτοσύνθεσης και της τροφικής αλυσίδας. 14 CO 2 Ο Ραδιοάνθρακας αποθηκεύεται στα οστά και στους ιστούς των φυτών και των ζώων.

Η ΑΡΧΗ ΤΗΣ ΜΕΤΡΗΣΗΣ 100 80 60 40 20 _ 14 C 14 N + β 6 7 A 14 C = 0 A e λt 0 0 5000 10000 15000 20000 Έτη Στους ζώντες οργανισμούς, κάθε άτομο 14 C που διασπάται αντικαθίσταται συνεχώς από νέα άτομα που προέρχονται από τις τροφές και το μεταβολισμό. Ο θάνατος σταματά αυτή τη διαδικασία!. Από τη στιγμή του θανάτου και μετά ο 14 C μειώνεται σταθερά με τον χρόνο. Ρυθμός μείωσης 1% κάθε 83 χρόνια

Η τεχνική ανακαλύφθηκε το 1949 από τον W.F. Libby Βραβείο Nobel Χημείας το 1969 50 ΧΡΟΝΙΑ ΕΡΕΥΝΑΣ!

Υλικά που χρονολογούνται με Ραδιοάνθρακα Άνθρακας (κάρβουνο) οποιασδήποτε προέλευσης Οστά (ανθρώπινα και ζώων) Κέρατα, ελεφαντοστό Σπόροι, καρποί, φύλλα Τύρφη, παλαιοεδάφη Δέρμα, τρίχες Χαρτί, πάπυρος, καμβάς Κελύφη μαλακίων και οστρέων γενικά Κοράλλια και άλλα ανθρακικά βιολογικής προέλευσης

Δειγματοληψία Μόνο με πλαστικά γάντια και μεταλλικά εργαλεία Καμία επαφή του δείγματος με οργανικά υλικά (Χαρτί, βαμβάκι, ξύλο, πανιά, κλπ) Συλλογή με μεταλλικά εργαλεία και τοποθέτηση κατευθείαν σε αλουμινόχαρτο Κατόπιν σε πλαστική σακούλα (το ταμπελάκι εκτός αλουμινόχαρτου!) Συμπλήρωση εντύπου με λεπτομέρειες Έντυπα και πληροφορίες στην ιστοσελίδα του Εργαστήριου Αρχαιομετρίας Http://www.ims.demokritos.gr/archae

Η ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΟΤΗΤΑΣ ΕΝΟΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ (Συγκέντρωση 14 C) 1. Το δείγμα μετατρέπεται σε αέριο CO 2 μπαίνει σε ειδικούς κυλινδρικούς μετρητές και μετράται η ακτινοβολία β που προέρχεται από τις διασπάσεις του 14 C. 2. Παραλλαγή της μεθόδου είναι η μετατροπή σε βενζόλιο και μέτρηση της ακτινοβολίας β σε υγρό σπινθηριστή. 3. Αν η ποσότητα του διατιθέμενου δείγματος είναι πολύ μικρή, απαιτείται μέτρηση των ίδιων των ατόμων του άνθρακα σε επιταχυντή (AMS).

Χημική προεπεξεργασία δειγμάτων Ξύλο a) Απομάκρυνση ρητινών, κόλλας, κεριών, βερνικιών κλπ με διαλύτες σε συσκευή Shoxlet b) ΟΞΥ-ΒΑΣΗ-ΟΞΥ

Χημική προεπεξεργασία οστών Οξύ Βάση - Οξύ 0.6Ν HCl - 0.5% ΚΟΗ

Καταβύθιση σε CaCO 3 για καθαρισμό Το δείγμα CO 2 έρχεται σε επαφή με διάλυμα CaCl 2 + NH 3

ΑΠΟΨΗ ΤΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗΣ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ

ΕΝΑ ΑΠΟ ΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ

ΕΝΑ ΑΠΟ ΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΕΤΡΗΤΩΝ ΠΛΗΡΕΣ

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΗΛΙΚΙΑΣ ΑΝΘΡΑΚΑ-14 A = 0 A e t τ T 1/2 = 5,568 έτη, τ= μέσος χρόνος ζωής = 8033 Ηλικία 14 A b C (BP) = - 8033 ln Ao A = Ραδιενέργεια του δείγματος ανά μονάδα μάζας (Ενεργότητα) b = «Θόρυβος» του μετρητή, διορθωμένος με την κύμανση της κοσμικής ακτινοβολίας Ao = Ραδιενέργεια του διεθνούς προτύπου ανά μονάδα μάζας (οξαλικό οξύ του 1950) Ao = 3 διασπάσεις/g min Μετά από χρόνο 10 T 1/2 (55,680 yr) A = Ao/1024 = 0,003 διασ/g min

Η ακρίβεια της μέτρησης στο Εργαστήριο Αρχαιομετρίας 40 35 Error (1 sigma) years 30 25 20 15 10 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 Radiocarbon Age

ΒΑΘΜΟΝΟΜΗΣΗ ΤΩΝ ΗΛΙΚΙΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ-14 Επειδή η συγκέντρωση του 14 C στη ατμόσφαιρα δεν είναι σταθερή όλες τις εποχές αλλά εξαρτάται από το μαγνητικό πεδίο της γης και τη δραστηριότητα του ήλιου, απαιτείται βαθμονόμηση των ηλικιών του Άνθρακα-14. Για την βαθμονόμηση χρησιμοποιούνται οι δακτύλιοι των δέντρων.

Το πολύτιμο αρχείο των δενδροδακτυλίων

Ο Άνθρακας-14 και το κλίμα ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΡΧΑΙΟΜΕΤΡΙΑΣ, ΕΚΕΦΕ «ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ»

Οι δακτύλιοι των δέντρων παρέχουν πολύτιμες πληροφορίες για τον 14 C στην ατμόσφαιρα σε κάθε εποχή Η παραγωγή του Ραδιοάνθρακα εξαρτάται από την θωράκιση που δημιουργούν το μαγνητικό πεδίο της γης και του ηλιακού ανέμου

Μεταβολή της συγκέντρωσης του 14 C στην ατμόσφαιρα με τα χρόνια 800 700 600 Delta C14 (per mil) 500 400 300 200 100 0-100 -50000-40000 -30000-20000 -10000 0 Calibrated Age BC/AD Μεταβολές μεγάλης κλίμακας (δεκάδων χιλιάδων ετών) οφείλονται στη μεταβολή του μαγνητικού πεδίου της γης. Μεταβολές μικρής κλίμακας (11-100 χρόνια) οφείλονται στην δραστηριότητα ή ηρεμία του ήλιου.

2009 - Επέκταση της καμπύλης βαθμονόμησης έως 50.000 χρόνια 50000 40000 30000 C14 Age (yr) 20000 10000 0-10000 -50000-40000 -30000-20000 -10000 0 Calibrated Age BC/AD

Η καμπύλη Bαθμονόμησης των ηλικιών Άνθρακα-14 4000BP Atmospheric data from Reimer et al (2004);OxCal v3.10 Bronk Ramsey (2005); cub r:5 sd:12 prob usp[chron] 3500BP Radiocarbon determination 3000BP 2500BP 2000BP 1500BP 1000BP 1500BC 1000BC 500BC BC/AD 500AD Calendar date

Bαθμονόμηση των ηλικιών Άνθρακα-14 Atmospheric data from Stuiver et al. (1998); OxCal v3.9 Bronk Ramsey (2003); cub r:4 sd:12 prob usp[chron] Radiocarbon determination 6600BP 6500BP 6400BP 6300BP 6200BP DEM-1093 : 6352±20BP 68.2% probability 5360BC (68.2%) 5300BC 95.4% probability 5420BC ( 2.0%) 5400BC 5370BC (93.4%) 5290BC 5600CalBC 5500CalBC 5400CalBC 5300CalBC 5200CalBC 5100CalBC Calibrated date Η τελική ακρίβεια εξαρτάται από τη μορφή της καμπύλης στη συγκεκριμένη περίοδο

Bαθμονόμηση των ηλικιών Άνθρακα-14 Atmospheric data from Reimer et al (2004);OxCal v3.10 Bronk Ramsey (2005); cub r:5 sd:12 prob usp[chron] Radiocarbon determination 6100BP 6000BP 5900BP 5800BP 5900±20BP 68.2% probability 4790BC (68.2%) 4725BC 95.4% probability 4830BC (95.4%) 4710BC 5700BP 5100CalBC5000CalBC4900CalBC4800CalBC4700CalBC4600CalBC4500CalBC Calibrated date Η τελική ακρίβεια εξαρτάται από τη μορφή της καμπύλης στη συγκεκριμένη περίοδο

ΟΥΡΑΝΙΟ - ΘΟΡΙΟ 234 234 234 230 92 U 90Th 91Pa 92U 90Th... 238 206 82 Pb Χρόνος ημιζωής THORIUM U-238 = 45.000x106 yr Th-234 = 245.000 yr Th-230 = 75.400 yr Εφαρμογή : Σπηλαιοθέματα, 0-500.000 yr

ΚΑΛΙΟ - ΑΡΓΟ 40 19 40 19 K Ar + 40 18 K Ca + 40 20 β β Τ 1/2 = 1250 x 10 6 yr Εφαρμογή: Ηφαιστειακά υλικά, γυαλιά, 30.000-10 9 yr ΜΟΛΥΒΔΟΣ - 210 210 82 Pb Bi Po Pb 210 83 210 84 206 82 T1/2 = 22.2 yr Εφαρμογή: Χρωστικές πίνακες, Αυθεντικότητα μετάλλων 1-400 yr

Μέθοδοι με βάση την καταστροφή των υλικών από τη ραδιενεργή ακτινοβολία Τροχιές Σχάσεως Φωταύγεια Ηλεκτρονικός Παραμαγνητικός Συντονισμός (EPR)

Φωταύγεια ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΡΧΑΙΟΜΕΤΡΙΑΣ, ΕΚΕΦΕ «ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ»

Φωταύγεια ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΡΧΑΙΟΜΕΤΡΙΑΣ, ΕΚΕΦΕ «ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ»

Φωταύγεια ΗΛΙΚΙΑ = Σωρευμένη δόση/ δόση ανά έτος

Φωταύγεια Κορινθιακή οινοχόη Καταπληκτική κατασκευή, Αλλά κίβδηλη!!!

Χρονολόγηση? μαρμάρων με Θερμοφωταύγεια ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΡΧΑΙΟΜΕΤΡΙΑΣ, ΕΚΕΦΕ «ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ» 10 5 TL peak intensity (r.u.) 8 6 4 2 Before exposure 0 0 100 200 300 400 Temperature ( o C) After Normalised peak intensity 4 3 2 1 0 peak at 290 o C 0 60 120 180 240 300 360 420 480 Exposure time (min) Normalised TL intensity 60 50 40 30 20 10 2 days 15 days 70 days 8 years 0 0 10 20 30 40 Depth (mm) A A simplified model fitting this behavior is suggested: t 2 ln = kd ( d ) t 2 1 1 t 1, t 2 and d 1, d 2 are two pairs of corresponding exposure periods and half NTL depths. k is a constant depending on type of marble, wavelength and trap activation energy. Depth half TL (mm) Exposure Time (years) 20 10 23 50 28 500 29 1000 31 2000 32 4000

ΤΡΟΧΙΕΣ ΣΧΑΣΕΩΣ (Fission Tracks) 238 U = αυθόρμητη σχάση σε 96 Χ + 138 Υ Αυθόρμητη σχάση Προκληθείσα σχάση Age=N x Ds/Di x 6x 10-8 N=Total Neutron dose expressed in neutrons per square cm Ds=Observed track density for spontaneous fission Di=Observed track density for induced fission Εφαρμογή: Ορυκτά με υαλώδη μορφή Από 1000 10 9 χρόνια

Μέθοδοι με βάση βιολογικές και γεωλογικές διεργασίες Δενδροχρονολόγηση Ρακεμοποίηση αμινοξέων Αρχαιομαγνητισμός Παλαιομαγνητισμός Στρώματα ενυδάτωσης

ΡΑΚΕΜΟΠΟΙΗΣΗ ΑΜΙΝΟΞΕΩΝ (Amino acid Racemization) Τα αμινοξέα παίζουν σημαντικό ρόλο στη ζωή και έχουν πολλές λειτουργίες στον μεταβολισμό. Αποτελούν τι βασικές μονάδες με τις οποίες είναι κτισμένες οι πρωτεΐνες. Στη Φύση βρίσκονται σε δύο εναντιο-ισομερή L και D. Οι ζώντες όμως οργανισμοί προτιμούν το L.

Η μεταβολή του λόγου D/L σε ασπαρτικό αμινοξύ με τον χρόνο Από την στιγμή του θανάτου και μετά το L ισομερές μετατρέπεται σταδιακά σε D. Επομένως ο λόγος D/L αυξάνει σταδιακά με τον χρόνο μέχρι να γίνει = 1.0

Ρακεμοποίηση: Χρόνοι ημίσειας ζωής και σταθεράς μετατροπής για τα διάφορα αμινοξέα Half-life (thousands of years) Rate constant (per year) 0 o C 25 o C 0 o C 25 o C Ασπαρτικό (Aspartic) Αλανίνη (Alanine) Ισολευκίνη (Isoleucine) 430 3 0.8 x 10-6 120 x 10-6 1400 12 0.25 x 10-6 30 x 10-6 6000 50 0.07 x 10-6 8 x 10-6 Η θερμοκρασία και η υγρασία στο περιβάλλον ταφής παίζουν σημαντικό ρόλο στον ρυθμό ρακεμοποίησης, τόσο ώστε η χρονολόγηση οστών να είναι πρακτικά ανεφάρμοστη.

Ρακεμοποίηση σε κελύφη μαλακίων ή φοραμινίφερα Benthic foraminifera Πιο επιτυχή εφαρμογή έχει η τεχνική σε κελύφη μαλακίων ή φοραμινίφερα που ζούν σε βαθιά ύδατα θαλάσσης όπου η θερμοκρασία είναι πολύ χαμηλή και σχετικά σταθερή με τον χρόνο.

Μέθοδοι Υλικά Όριο Εφαρμογής Σφάλμα (± χρόνια) Άνθρακας-14 Άνθρακας, οστά, οργανικά 50,000 60-100 Φωταύγεια Ιζήματα, κεραμικά 800,000 10% Ουράνιο Θόριο Σταλαγμιτικά 300.000 20% ESR Σταλαγμιτικά 1,000,000 20% Κάλιο Αργό Ηφαιστειογενή, γυαλιά 4 x 10 9 1 30%? Τροχιές σχάσεως Οψιανός, γυαλιά 4 x 10 9 20%? Παλαιομαγνητισμός Ηφαιστειογενή, Ιζήματα, καμένοι άργιλοι Απεριόριστο? Ρακεμοποίηση Αμινοξέων Κελύφη μαλακίων, Οστά 400,000? Δενδροχρονολόγηση Κορμοί δένδρων 10,000 2 Ενυδάτωση Γυαλιά Απεριόριστο -

Επιλογή τεχνικής χρονολόγησης με βάση το υλικό ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΡΧΑΙΟΜΕΤΡΙΑΣ, ΕΚΕΦΕ «ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ»

Επιλογή τεχνικής χρονολόγησης με βάση την αναμενόμενη ηλικία

ΡΑΔΙΟΑΝΘΡΑΚΑΣ: ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΡΟΣΦΑΤΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ

Εργ. Αρχαιομετρίας: Όλες οι χρονολογήσεις στη Β. Ελλάδα MAV-F LEF ORF AXP MAV-F ORF AXP YNB VAR MAV-F YNB MAV-F ORF MAV-F MAV-F MAV-F MAV-F AXP LEFMAV-F VAR VAR VAR ORF PAL VAR MAV-FAPS SID SOS LIM SOS DKT LPT-V VAR VARVAR APS APS DKT LIM DKT MNGMVS MAN MNG MAK KRN LIM LIM LIM PGA-B LIM LIMLIM TBK DKT LIM MAN LIM DKT LIM DKT LIM LIM LIM DIS TBK KRN LIM TBK LIM LIM LIM TBK DIS MVS DKT MNG TBK TBK DIS MVS MNG TBK TBKPRM PRM PRM MVS MNG TBKAMB LTR TBK DKT PRM MAK TBK AMB TBK TBK TBK LEFMVS DKT TBK TBKTBK TBK PRM TBK LEF MVS MVS DKT PRM ASO ORF DKT PRM LTR DKT DKTMVS MVS LTRPRM DKT MVS PLPKTL DKT DKT DKT DKT PLP MAN DKT DKT DKT KRN PLP KRN MAN DKT PLP PRM KRN DKT MVS MVS MAN MVS DKT MVS MAN DKT MVS MVS MVS MAN MAN MAN DKT MAN DKT MAN MAN MAN DKT LIM MAN MVSDKT MAN LTR MVS LIM DKT LEF FEA AIO PAL PGA AIO AIO SID AIO AIO SID KRN SID SID SID SID DKT SID SID SIDASO MAN MVSMVS MVS MVSMST MVSMVS SID SKN SKN MVS MAN MAN SMR-D AIO MVS PEL KRP KRP KRP SKS SKS KRP KRP KRP KRP PEL KRP SKS XERMAN SKS XER SKS PEL MAN SKS SKSSKS SKS SKS XER SKS SKS PEL PEL SKS SKS SKS MVS XER SKS PEL ARM-FXER MVS MST XER SKS SKS ARC SKS MST MSTXERLIM ARC ARC XER SKS ARM-F ARC ARC MST ARC ARC XER ARC ARC MST ARC ARCMVS ARC ARC ARC ARC ARC ARC MST ARM-F KRPMST ARC ARCXER SKS MVSARC SKS XER XER XERXER ARCTBT MVS ARC ARC MVS XER MVS LPT-V MVS MVS MVS MVS MVS TBT LPT-V XER LPT-A MVS MVS MVS TLP MVS SKS MVS MVS MVS MVS LPT-V ORF MVS TBT SKN ARC LEF DKT MVS MVS LPT-V MVS TBT TBK MVS TBT XER ASO LPT-V ASO LEF LPT-A LPT-V AGGFEA FEA PGA TBTAGG TBKFEA DKT FEA FEA KRP ARC AGG LEF AGG KRP FEA TBK TBT AGG MST AGG LEF TBT LPT-VTBT AGG TBKAGG AGG DKT AGG FEASKN TBT TBKTBT TBT POT LIM TBK TBT MST TBT TBTTBT TBT LPT-AKRP TBT AGG SMR-D TBT KRP TBT TBT ORF GAZ KRP AGG AFK LIM LIM LEF IVAN GEF-A GEF-A SIN GEF-A GEF-A IVAN GEF-A GEF-A LEF GEF-A GEF-A DKT GEF-A ASO LEF LEF LMT LIM ASO GEF-A LEF ASO LEFAIO LEF ASOPRT ASOASO ASO AIO EPV GEF-A PEL FILP FILP FILP KOU GEF-A GEF-A FILP KOU FILP GEF-A FILP FILP FILPFILP FILPGEF-A GEF-A AGG AGG STRGSA GSA IMVPRTIMP LEF FEA IMV PGA KRP IMVIMP ASO IMP IMP IMP IMP IMP GEF-A ASO ASO IMV SMR-D IMP IMV IMV IMV 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0-1000 -2000 Calibrated Age 2σ NORTH GREECE AN MN YN Ι ΥΝ ΙΙ TN ΠΕΧ ΜΕΧ ΥΕΧ? Αρχή πολιτισμού στη Β. Ελλάδα 6700 π.χ. 4000-3300 π.χ. Εγκατάλειψη οικισμών - Κενό κατοίκησης

Η Μετάβαση από την Νεολιθική Περίοδο στην Πρώιμη Εποχή του Χαλκού Κενό κατοίκησης: 4000 3000 BC From: Y. Maniatis and B. Kromer, Radiocarbon 1990

Ποιες είναι οι αιτίες της εγκατάλειψης των οικισμών στην 4 η χιλιετία? 1. Εχθροπραξίες? Δεν υπάρχουν αρχαιολογικές ενδείξεις 2. Βιβλικές καταστροφές? Δεν υπάρχουν αρχαιολογικές ενδείξεις 3. Ασθένειες? Δεν υπάρχουν μαζικοί τάφοι και επιπλέον 1000 χρόνια είναι πάρα πολύ 4. Κλιματολογικές αλλαγές? Υπό διερεύνηση 5. Κοινωνικο-οικονομικές αλλαγές? Υπό διερεύνηση

Ψυχρό επεισόδιο που προηγήθηκε στην 4 η χιλιετία π.χ.? Αύξηση της συγκέντρωσης του 14 C = κρύο επεισόδιο. E.J. Rohling et al, 2002

Το σπήλαιο Θεόπετρα στη Θεσσαλία: Μακρά μαρτυρία ανθρώπινης παρουσίας και περιβαλλοντικών αλλαγών Calibrated approximately according to Bard et al. (1998) Calibrated approximately according to Laj et al. (1996) 50000 45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 cal yr BP Facorellis, Maniatis, Kyparisi, Radiocarbon 2001 DEM-244 DEM-75 DEM-76 DEM-224 DEM-60 DEM-243 DEM-124 DEM-359 DEM-225 DEM-250 DEM-141 DEM-920 DEM-913 DEM-122 DEM-591 DEM-361 DEM-916 DEM-454 DEM-585 DEM-914 DEM-455 DEM-584 DEM-915 DEM-575 DEM-919 DEM-917 DEM-918 DEM-360 DEM-583 DEM-576 CAMS-21733 DEM-120 DEM-578 DEM-587 DEM-125 DEM-589 DEM-207 DEM-590 DEM-586 DEM-315 DEM-316 DEM-577 DEM-588 DEM-142 DEM-249 DEM-248 DEM-245 DEM-246 DEM-208 DEM-241 DEM-372 DEM-254 DEM-61 DEM-223 DEM-374 DEM-247 DEM-134 DEM-74 DEM-140 DEM-133 DEM-613

Σπήλαιο Θεόπετρα: Ίχνη πελμάτων παιδιού Το στρώμα των ιχνών ποδιού χρονολογείται: ~> 44,000 BP Facorellis, Maniatis, Kyparisi, Radiocarbon 2001

Η Αρχαία Γέφυρα της Αμφίπολης ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΡΧΑΙΟΜΕΤΡΙΑΣ, ΕΚΕΦΕ «ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ» Radiocarbon Dating of the Amphipolis Bridge in East Macedonia, Maintained and Functioned for 2500 Years, Y. Maniatis, D. Malamidou, H. Koukouli-Chrysanthaki and Y. Facorellis, Radiocarbon, 52, nr. 1, 41-63, (2010).

Αρχαία Γέφυρα της Αμφίπολης: Χρονολόγηση Ξύλινων Πασάλων Amphipolis Bridge Samples (1σ) 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 (P 384) (P 17a) (P 35) (P 61) (P 17) (P 30) (P 076) (P11) (P 374) (P 73) (P 203Ã) (P Á) (P Ä) (P 20) (P 136) (P 114) (P 1) -900-600 -300 0 300 600 900 1200 1500 1800 BC AD Calibrated Age (1σ) Radiocarbon Dating of the Amphipolis Bridge in East Macedonia, Maintained and Functioned for 2500 Years, Y. Maniatis, D. Malamidou, H. Koukouli-Chrysanthaki and Y. Facorellis, Radiocarbon, 52, nr. 1, 41-63, (2010).

Συμπεράσματα για την Ιστορία της Γέφυρας Ηλικίες C-14 Περίοδος Οι Ηλικίες C-14 δείχνουν Ιστορικές πληροφορίες 760 640 BC Early Iron Age Initial construction activity? - 550 480 BC Late Archaic Early Classical Several samples 520 390 BC Classical Many samples, extensive construction 360 200 BC Late Classical Hellenistic Herodotus: Xerxes past his army through the bridge at 480 BC Thucydides: Vrasidas passed the bridge in 424 BC to occupy Amphipolis Random repairs - 240 340 AD Roman times Random repairs - 420 530 AD Early Christian Intense reconstruction - 540 640 AD Early Christian Continuous repair Still important city - Byzantine Period Several records 1460 1530 AD Early Ottoman Minor repair -

Το Σπηλαιοβάραθρο Καιάδας 8 Κm από την Σπάρτη Είναι γεμάτο σκελετικά ευρήματα χωρίς άλλα διαγμωστικά ευρήματα. Η ηλικία των ευρημάτων ήταν άγνωστη.

Χρονολογήσεις με C-14 σε οστά από το σπηλαιβάραθρο στο Εργαστήριο Αρχαιομετρίας του ΕΚΕΦΕ «Δ» Κωδ. Εργαστηρίου Δείγμα Ηλικία 14 C (BP) Βαθμονομημένη Ηλικία Πιθανότητες DEM 1483 Keadas-1 (Εσοχή Β) 2447 ± 25 740 410 BC 760 400 BC (68.2%) (95.4%) DEM 1484 Keadas-2 (Κατώτερο επίπεδο) 2409 ± 30 520 400 BC 740 390 BC (68.2%) (95.4%) Οι χρονολογήσεις αποδεικνύουν ότι η θέση αυτή είναι ο περιβόητος Καιάδας της Αρχαίας Σπάρτης! Μόνο που δεν έχει βρέφη αλλά ενήλικες. Γ. Μανιάτης, Χρονολόγηση των σκελετικών ευρημάτων στο σπηλαιοβάραθρο Καιάδας με Ραδιοάνθρακα, στο Καιάδας από τον Μύθο στην Ιστορία, Πρακτικά Επιστημονικού Συμποσίου, Σπάρτη-Τρύπη Λακωνίας, 20-22 Μαΐου 2005, 199-205, (2008).

Κατανομή πιθανοτήτων και ιστορικά γεγονότα Δείγμα Συνολικό εύρος βαθμ. ηλικίας (95.4%) Κατανομή πιθανοτήτων μέσα στο 95.4% Ιστορικά γεγονότα Keadas-1 760 400 BC 760 680 BC (25.3%) 1 ος Μεσσηνιακός (735-715) 670 610 BC (9.7%) 2ος Μεσσηνιακός (669-657) (Ο Αριστομένης και 50) 600 400 BC (60.4%) 3 ος Μεσσηνιακός (468-458) Πελοποννησιακός (431-404) Keadas-2 740 390 BC 740 680 BC (11.2%) 1 ος Μεσσηνιακός (735-715) 670 640 BC (2.4%) 2ος Μεσσηνιακός (669-657) (Ο Αριστομένης και 50) 550 390 BC (81.8%) 3 ος Μεσσηνιακός (468-458) Πελοποννησιακός (431-404) Οι μεγαλύτερες πιθανότητες για τα χρονολογηθέντα οστά είναι να προέρχονται από μεσσήνιους στρατιώτες κατά τον 3 ο Μεσσηνιακό πόλεμο.

Wiggle Matching (Προσομοίωση Κυμάνσεων) ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΡΧΑΙΟΜΕΤΡΙΑΣ, ΕΚΕΦΕ «ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ»

Radiocarbon determination 6800BP 6700BP 6600BP 6500BP 6400BP 6300BP 6200BP Atmospheric data from Stuiver et al. (1998); OxCal v3.5 Bronk Ramsey (2000); cub r:4 sd:12 prob usp[chron] DEM-1300 : 6472±25BP 68.2% probability 5480BC (12.1%) 5465BC 5445BC (31.1%) 5420BC 5405BC (25.0%) 5380BC 95.4% probability 5480BC (95.4%) 5360BC Wiggle Matching (Προσομοίωση Κυμάνσεων) 5700CalBC 5600CalBC 5500CalBC 5400CalBC 5300CalBC 5200CalBC Calibrated date 4450 4400 1 2 TROY decadal tree ring samples Measured by Dr. B. Kromer, Heidelberg Radiocarbon Age BP 4350 4300 4250 4200 4150 4100 3 4 5 8 9 10 4050 7 4000-3000 -2950 0-2900 50-2850 100-2800 150-2750 200-2700

4450 4400 1 Calibration Curve decadal (Intcal98.14c) 2 Radiocarbon Age BP 4350 4300 4250 4200 4150 4100 3 4 5 8 9 10 4050 7 4000-3000 -2950-2900 -2850-2800 -2750-2700 Calibrated BC

4450 4400 1 2 Calibration Curve decadal (Intcal98.14c) Radiocarbon Age BP 4350 4300 4250 4200 4150 4100 3 4 5 8 9 10 4050 7 4000-3000 -2950-2900 -2850-2800 -2750-2700 Calibrated BC

4450 4400 1 Calibration Curve decadal (Intcal98.14c) 2 Radiocarbon Age BP 4350 4300 4250 4200 4150 4100 3 4 5 8 9 10 4050 7 4000-3000 -2950-2900 -2850-2800 -2750-2700 Calibrated BC

4450 4400 1 Calibration Curve decadal (Intcal98.14c) 2 Radiocarbon Age BP 4350 4300 4250 4200 4150 4100 3 4 5 8 9 10 4050 7 4000-3000 -2950-2900 -2850-2800 -2750-2700 Calibrated BC

Λιμενάρια: Χρονική σύνδεση στρωματογραφίας οικοπέδου Κωνσταντινίδη-Λιούδα με οικόπεδο Σιδηρόπουλου Atmospheric data from Reimer et al (2004);OxCal v3.10 Bronk Ramsey (2005); cub r:5 sd:12 prob usp[chron] DEM-1093 6352±25BP DEM-1094 6289±26BP DEM-1095 6291±26BP DEM-1097 6343±25BP DEM-1096 6312±25BP DEM-570 6379±70BP DEM-569 6564±65BP DEM-567 6575±76BP DEM-566 6577±70BP Κωνστ/Λιούδας Σιδηρόπουλος 6000BC 5500BC 5000BC Calendar date

Στρωματογραφική Προσομοίωση Κυμάνσεων (Λιμενάρια Θάσου) 6700 SIDIROPOULOS (25yr) 6700 6700 6600 6600 6600 6500 6400 Radiocarbon Age 6500 6500 6400 6400 ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΙΔΗ/ΛΙΟΥΔΑ (25yr) 6300 6300 6300 6200 6200 6200-5650 -5600-5550 -5500-5450 -5400-5350 -5300-5250 -5200 Calender Age

Bayesian Statistics DEM-1 800 ± 50 DEM-1 750 ± 50

Radiocarbon determination 1000BP 800BP 600BP 400BP Atmospheric data from Reimer et al (2004);OxCal v3.10 Bronk Ramsey (2005); cub r:5 sd:12 prob usp[chron] DEM-1 : 800±50BP 68.2% probability 1185AD ( 3.7%) 1200AD 1205AD (64.5%) 1275AD 95.4% probability 1050AD ( 2.2%) 1080AD 1150AD (93.2%) 1290AD ΧΩΡΙΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑ DEM-1: 1150-1290 AD Radiocarbon determination 1000BP 800BP 600BP 400BP 800AD 1000AD 1200AD 1400AD Calendar date Atmospheric data from Reimer et al (2004);OxCal v3.10 Bronk Ramsey (2005); cub r:5 sd:12 prob usp[chron] DEM-2 : 750±50BP 68.2% probability 1220AD (68.2%) 1285AD 95.4% probability 1170AD (91.3%) 1310AD 1360AD ( 4.1%) 1390AD DEM-2: 1170-1390 AD ΜΗ-ΕΡΜΗΝΕΥΣΙΜΟ 1000AD 1200AD 1400AD 1600AD Calendar date

Atmospheric data from Reimer et al (2004);OxCal v3.10 Bronk Ramsey (2005); cub r:5 sd:12 prob usp[chron] Bayesian Statistics ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΡΧΑΙΟΜΕΤΡΙΑΣ, ΕΚΕΦΕ «ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ» Radiocarbon determination 1000BP 800BP 600BP 400BP DEM-1 : 800±50BP 68.2% probability 1185AD ( 3.7%) 1200AD 1205AD (64.5%) 1275AD 95.4% probability 1050AD ( 2.2%) 1080AD 1150AD (93.2%) 1290AD ΜΕ ΣΤΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑ DEM-2 > DEM-1 Bayesian Statistics 800AD 1000AD 1200AD 1400AD Calendar date Atmospheric data from Reimer et al (2004);OxCal v3.10 Bronk Ramsey (2005); cub r:5 sd:12 prob usp[chron] Radiocarbon determination 1000BP 800BP 600BP 400BP DEM-2 : 750±50BP 68.2% probability 1220AD (68.2%) 1285AD 95.4% probability 1170AD (91.3%) 1310AD 1360AD ( 4.1%) 1390AD DEM-1: 1206-1290 AD DEM-2: 1170-1280 AD ΕΡΜΗΝΕΥΣΙΜΟ 1000AD 1200AD 1400AD 1600AD Calendar date

ΑΓΓΕΛΟΧΩΡΙ - ΗΜΑΘΙΑΣ 18 16 14 ΦΑΣΗ Ι ΑΓΓΕΛΟΧΩΡΙ DEM-449 (Γ', #03013) DEM-448 (Γ', #03005) DEM-447 (Β', #02007) 12 10 8 ΙΙΑ DEM-1417 (ΑΚ', #34006) DEM-450 (Γ',#03013) DEM-1420 (Ζ', #07031) DEM-1425 (Ζ', #07045) DEM-1426 (Ζ', #07055) 6 4 ΙΙΒ DEM-1424 (Ζ', #07041) DEM-1418 (Γ', #03033) DEM-1419 (Γ', #03034) 2 0 ΙΙΙ DEM-791 (Σ', #18010) DEM-795 (Ζ', #07008) 2000 1500 1000 500 0-500 -1000 Βαθμονομημένη Ηλικία 2σ (π.χ.)

ΑΓΓΕΛΟΧΩΡΙ - ΗΜΑΘΙΑΣ Bayesian Statistics Φάσεις ΦΑΣΗ Ι ΦΑΣΗ ΙΙΑ ΦΑΣΗ ΙΙΒ ΦΑΣΗ ΙΙΙ Μοντελοποιημένες ηλικίες Μέγ. Διάρκ.: 634 χρ. Λήξη: 1293 482 π.χ. Έναρξη: 1316 995 π.χ. Μέγ. Διάρκ.: 146 (90) χρ. Λήξη: 1391 1265 π.χ. Έναρξη: 1442 1373 π.χ. Μέγ. Διάρκ.: 74 χρ. Λήξη: 1485 1396 π.χ. Έναρξη: 1501 1424 π.χ. Μέγ. Διάρκ.: 90 (20) χρ. Λήξη: 1607 1492 π.χ. Έναρξη: 1626 1506 π.χ.

Παραδείγματα Εφαρμογών σε Εικόνες Χρονολογήθηκε Δείγμα λινάτσας 1016 1155 μ.χ. 1450 1530 μ.χ. (45%) 1540 1630 μ.χ. (55%)

ΕΛΕΓΧΟΣ ΑΥΘΕΝΤΙΚΟΤΗΤΑΣ Ξύλινος ταύρος (2000 BP) Εικόνα από κατάσχεση (Ξύλο παλιό: 14 ος ζωγραφική νέα)

Η Σινδόνη του Τορίνο (το σάβανο του Χριστού?) Ηλικία με C-14 1270-1390 μ.χ.