| unizeit Nr. 27 vom 08.01.2005, Seite 5 |
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Erdbeben und Archäologie
Ein EU-Projekt untersucht archäologische Sehenswürdigkeiten in Erdbebengebieten des Nahen Ostens. Beteiligt sind auch Kieler Wissenschaftler des Leibniz-Labors für Altersbestimmung und Isotopenforschung
Die antike Stadt Apamea in Syrien ist von Erdbeben bedroht. Hier die ehemalige Hauptstrasse, die von einer eindrucksvollen Anzahl Säulen gesäumt ist. Foto: CAU / Nadeau
»Die Frage ist, wann kommt das nächste große Erdbeben, wie zerstörerisch wird es sein, und wo bestehen die größten Gefahren für den Erhalt der Monumente«, erklärt Professor Pieter Meiert Grootes, der Leiter des Leibniz Labors für Altersbestimmung und Isotopenforschung. »Das letzte große Erdbeben war vor 700 bis 800 Jahren«, ergänzt seine Mitarbeiterin Dr. Marie-Josée Nadeau. »Um fünf oder sechs Erdbeben zu finden und etwas über die Frequenz sagen zu können, müssen wir bestimmt mehrere Tausend Jahre zurückgehen.« Anhand von Proben aus den zerstörten Baudenkmälern ermitteln die Kieler Spezialisten mit der Radiocarbonmethode (siehe Infokasten) den Zeitpunkt der Zerstörung. »Wir haben zum Beispiel Getreidekörner aus einem Haus untersucht, bei dem das Dach und das obere Stockwerk zusammengesackt sind. Diese Art der Zerstörung ist typisch für ein Erdbeben«, erklärt die Kieler Physikerin. Die Körner stammen also mit hoher Wahrscheinlichkeit aus der Zeit, als das Erdbeben das Haus zerstörte.
Weitere Proben stammen von einem Aquädukt, das vielleicht die antike Stadt Apamea in Syrien mit Wasser versorgte. Es verläuft über der Verwerfung. In dem Aquädukt sind mehrere Brüche zu sehen, die von Erdbeben herrühren. Nadeau: »Der erste Bruch muss kurz nach der Erbauung im 1. Jahrhundert n. Chr. gewesen sein, denn er wurde wieder befestigt. Später gab es einen weiteren Bruch. Wir wollen herausfinden, wann er auftrat, um den Zeitpunkt der Erdbeben zu ermitteln.« Zur Altersbestimmung werden aber nicht nur die Messungen im Leibniz-Labor herangezogen. Auch schriftliche Quellen und archäologische Funde tragen dazu bei. »In dem Fall des Aquäduktes haben wir das Erdbeben auf rund 110 nach Chr. geschätzt. In einem Text wurde ein Erdbeben in dieser Region beschrieben. Das Datum, das wir ermittelten, passte dazu.«
An dem interdisziplinären Forschungsprojekt APAME (Archeoseismology and Paleoseismolgoy for the Protection of Cultural Heritage and Archeological Sites in the Middle East) sind außer den Kieler Wissenschaftlern Arbeitsgruppen aus Straßburg, Tübingen und London sowie aus der Türkei, dem Libanon, Syrien und Jordanien beteiligt. Im September trafen sich die Forschungsteams in Damaskus, Syrien, zu einem Workshop.
epgs.u-strasbg.fr/recherche/projet/APAME.html
Altersbestimmung mit der Radiocarbonmethode
Die Radiocarbonmethode oder C14-Methode ist eine insbesondere in der Archäologie angewendete Methode zur Bestimmung des Alters von organischem Material. Sie basiert auf dem Zerfall des radioaktiven Kohlenstoff-Isotops 14C. In lebenden Organismen, Mensch, Pflanze oder Tier, ist der 14C-Anteil überall gleich hoch. Sowie Pflanze, Tier oder Mensch gestorben sind, wird der radioaktive Kohlenstoff mit einer Halbwertszeit von 5730 Jahren abgebaut, nicht jedoch die anderen Kohlenstoff-Isotope. Das heißt nach 5730 Jahren ist nur noch die Hälfte der ursprünglichen 14C-Menge vorhanden. Um das Alter einer Probe ermitteln zu können, ist es also notwendig, den Anteil der noch vorhandenen 14C Atome herauszufinden.
Hierzu kann man den radioaktiven Zerfall messen, z.B. mit dem Proportionalzählrohr oder Flüssigkeitsszintillator. Diese Methode erfordert jedoch große Probenmengen (meistens mindestens 1g) und lange Messzeiten. Eine schnellere Datierung ermöglicht die Messung mit der AMS-Technologie (Accelerator Mass Spectrometry = Beschleuniger-Massenspektrometrie), die seit 1995 im Leibniz-Labor zur Verfügung steht. Hierbei wird der 14C-Anteil direkt über dessen Masse bestimmt.
Das Leibniz-Labor für Altersbestimmung und Isotopenforschung datiert Proben, die nach einer chemischen Vorbehandlung (meist Säure-Lauge-Säure Extraktion) mindestens 1 mg Kohlenstoff enthalten. Die Messgenauigkeit dieser Datierung ist für Proben, die jünger als 2000 Jahre sind, besser als 0,5 Prozent. Das entspricht einer Genauigkeit des gemessenen Alters von weniger als 40 Jahren Abweichung. Für ältere Proben reduziert sich die Messgenauigkeit entsprechend dem Alter der Probe. Als Proben eignen sich zum Beispiel Holz, Holzkohle, Knochen, Muscheln, Pflanzenreste, Stoffreste oder Torf. Rund 3000 Proben kommen jedes Jahr ins AMS-Labor zur Altersbestimmung.
Hierzu kann man den radioaktiven Zerfall messen, z.B. mit dem Proportionalzählrohr oder Flüssigkeitsszintillator. Diese Methode erfordert jedoch große Probenmengen (meistens mindestens 1g) und lange Messzeiten. Eine schnellere Datierung ermöglicht die Messung mit der AMS-Technologie (Accelerator Mass Spectrometry = Beschleuniger-Massenspektrometrie), die seit 1995 im Leibniz-Labor zur Verfügung steht. Hierbei wird der 14C-Anteil direkt über dessen Masse bestimmt.
Das Leibniz-Labor für Altersbestimmung und Isotopenforschung datiert Proben, die nach einer chemischen Vorbehandlung (meist Säure-Lauge-Säure Extraktion) mindestens 1 mg Kohlenstoff enthalten. Die Messgenauigkeit dieser Datierung ist für Proben, die jünger als 2000 Jahre sind, besser als 0,5 Prozent. Das entspricht einer Genauigkeit des gemessenen Alters von weniger als 40 Jahren Abweichung. Für ältere Proben reduziert sich die Messgenauigkeit entsprechend dem Alter der Probe. Als Proben eignen sich zum Beispiel Holz, Holzkohle, Knochen, Muscheln, Pflanzenreste, Stoffreste oder Torf. Rund 3000 Proben kommen jedes Jahr ins AMS-Labor zur Altersbestimmung.
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