Dateringsmethoden (kids)

by Dan Lietha | feb 13, 2023 | Aardwetenschappen, Geologie, Kids, Paleontologie, Radiometrische datering

Dateringsmethoden voor kids

(voor wat oudere kids en geïnteresseerde ouders/volwassenen)

Hoe vaak heb je iets gehoord als: ‘Dit dier leefde 50.000 jaar geleden’, of ‘Deze persoon stierf 20.000 jaar geleden’? Heb je je ooit afgevraagd hoe de wetenschappers de leeftijd van het bot wisten? De wetenschappers zijn er tenslotte nog niet zó lang?

Er zijn verschillende manieren om erachter te komen hoe oud een voorwerp is.

De beste methode is natuurlijk om het verslag van een betrouwbare ooggetuige te controleren. (Een oogetuige is iemand die iets gezien heeft met zijn ogen). Als die er is. De Bijbel is zo’n verslag. Omdat het het geschreven woord van God is, kunnen we erop vertrouwen dat het ons de waarheid vertelt over het verleden. Als we het Bijbelse verslag zorgvuldig bestuderen, zien we dat het universum ongeveer 6000 jaar oud is. En dat er ongeveer 4300 jaar geleden een wereldwijde zondvloed plaatsvond die de wereld veranderde.

Er zijn mensen die het Bijbelse verslag van de geschiedenis niet accepteren. Zij zoeken naar andere manieren om de ouderdom van dingen te ontdekken. Één van deze methoden is gebaseerd op een stof die voorkomt in ons lichaam, in planten en in alle levende dingen: koolstof.

Hoe koolstofdatering werkt

Er zijn twee basisvormen van koolstof. Eén komt voor in de natuur en heet koolstof-12 (12C). De andere ontstaat in de atmosfeer door processen die inwerken op stikstof en noemen we koolstof-14 (14C). Deze twee vormen combineren met zuurstof tot kooldioxide (CO2). Koolstofdioxide ademenen wij uit en planten nemen het op. Wanneer een koe gras eet, neemt haar lichaam de koolstof (zowel 12C als 14C) op dat in de plant zat.

Wanneer de koe sterft, stopt zij met het opnemen van koolstof (om begrijpelijke redenen). De hoeveelheid 12C in het lichaam van de koe blijft hetzelfde na de dood. Maar de hoeveelheid 14C verandert omdat het weer stikstof wordt.

Naarmate de tijd verstrijkt, blijft de hoeveelheid 14C afnemen tot er niets meer over is. Men neemt aan dat dit ongeveer 50.000 jaar duurt.

Wanneer een paleontoloog (iemand die fossielen verzamelt en bestudeert) een bot (of een stuk hout) vindt, kan zij de hoeveelheid 14C en 12C meten. Aan de hand van de hoeveelheid 14C kan ze berekenen wanneer het dier (of de plant) gestorven is.

Klinkt als een goed idee, toch? Maar er is een probleem.

Het probleem is…

Er zijn veel dingen die beïnvloeden hoeveel 14C een dier (of een mens of plant) in zich heeft als het sterft. Dit beïnvloedt ook hoe lang geleden het dier lijkt te zijn gestorven.

Het zou kunnen dat planten helemaal niet zoveel 14C opnemen als wetenschappers verwachten. Na hun dood is er dus minder 14C in de plant om terug te veranderen in stikstof. Hierdoor lijkt de plant veel meer jaren geleden te zijn gestorven dan in werkelijkheid het geval was (de plant lijkt bijvoorbeeld 3000 jaar oud in plaats van 2000 jaar).

Ook zijn de hoeveelheden 14C en 12C in de atmosfeer niet constant geweest in de loop van de geschiedenis. (De zondvloed bijvoorbeeld verlaagde de totale hoeveelheid beschikbare koolstof door veel dieren en planten te begraven). Dus iets dat leefde (en stierf) toen het aandeel 14C minder was dan normaal, lijkt langer geleden te zijn gestorven dan het in werkelijkheid deed. Het zou bijvoorbeeld een leeftijd van 3000 jaar voor het heden kunnen aangeven, in plaats van zijn werkelijke leeftijd van 2000 jaar.

Zelfs veel archeologen denken dat ‘koolstofdatering’ niet altijd volledig precies is.

Wanneer je vervolgens rekening houdt met deze (en andere) problemen, kan een wetenschapper het resultaat van de koolstofdatering interpreteren binnen een Bijbels tijdsbestek. Maar dan nog kun je deze resultaten niet gebruiken om de leeftijd van ooit levende wezens te bewijzen.

Hoe vind je een ‘datum’?

De meeste mensen denken dat wetenschappers daadwerkelijk de ouderdom van gesteenten kunnen meten, met een methode die ‘radiometrische’ of ‘radio-isotopen’-datering heet. Maar vaker worden gesteenten ‘gedateerd’ door de fossielen die erin zitten, gebaseerd op een al bestaand geloof in evolutie. Maar zelfs radiometrische datering meet eigenlijk niet direct de leeftijd van iets (er is geen stof die ‘leeftijd’ heet). Het meet de hoeveelheden van bepaalde radioactieve stoffen. Deze informatie moet vervolgens worden geïnterpreteerd, gebaseerd op bepaalde overtuigingen.

In feite bevatten de meeste fossielen niet eens radioactieve mineralen. Dus als wetenschappers de leeftijd van een fossiel met deze methode willen meten? Dan zoeken ze naar een nabijgelegen laag stollingsgesteente. Bijvoorbeeld gesteente dat wordt gevormd uit lava van een vulkaanuitbarsting. Misschien in de gesteentelagen boven waar het fossiel is gevonden, of in de lagen eronder. Als ze er één vinden, verzamelen ze een monster van de verharde lava en sturen dat naar een laboratorium om het te testen op radioactieve elementen.

Het idee achter radiometrische datering gaat als volgt (dit wordt een beetje technisch, maar je snapt het vast wel!):

Wanneer een vulkaan uitbarst, komt heet, gesmolten gesteente (lava genoemd) uit het binnenste van de aarde vrij. Deze lava bestaat uit verschillende elementen. Elementen zijn de ‘bouwstenen’ van het heelal. (Water is bijvoorbeeld gemaakt van de elementen waterstof en zuurstof).

Sommige elementen (we noemen ze ‘A’) in de lava zijn radioactief, wat betekent dat ze veranderen in andere elementen (we noemen ze ‘B’).

Dit gaat vaak heel langzaam, zo langzaam dat het wel miljoenen (voor sommige elementen miljarden) jaren zou duren, voordat de helft van een brok van element A in element B zou zijn veranderd (de ‘halveringstijd’).

Dit gaat vaak heel langzaam, zodat het miljoenen (voor sommige elementen miljarden) jaren zou duren te beginnen met een brok A, voordat de helft daarvan in B zou zijn veranderd (de ‘halveringstijd’).

Maar zelfs als we zouden meten hoeveel er van A en B in een rotsmonster zit, zouden we er dan achter kunnen komen hoe lang A al in B aan het veranderen is, en dus hoe oud het gesteente is? Nee! We weten namelijk niet hoe het gesteente eruit zag toen het werd gevormd. We weten ook niet wat er sindsdien mee is gebeurd. We waren er niet bij.

Maar is het een goede datum?

De wetenschappers die deze hoeveelheden A en B interpreteren om te concluderen dat er miljoenen jaren zijn verstreken, moeten eerst drie belangrijke dingen over het gesteente aannemen:

Hoeveel A en B er in het gesteente zat toen het hard werd;
A is in de loop van de jaren steeds met dezelfde snelheid veranderd in B;
De hoeveelheid A of B in het gesteente is verder niet toegenomen of afgenomen.

De rots ziet er HÉÉL oud uit.

Maar omdat we niet alle rotsen altijd en overal hebben kunnen bestuderen, kunnen we onmogelijk weten:

Of B in het gesteente zat voordat het hard werd;
Of A altijd in hetzelfde tempo is vergaan;
Of water misschien wel een beetje A heeft verwijderd, of een beetje B van elders in het gesteente heeft gebracht.

Al deze factoren beïnvloeden hoe ‘oud’ het gesteente lijkt – in de praktijk lijkt het meestal veel ouder dan het in werkelijkheid is.

Om deze methode te testen, verzamelden enkele wetenschappers monsters van uitgeharde lava van Mount St Helens. Deze vulkaan is voor het laatst uitgebarsten in het begin van de jaren tachtig. De monsters, afkomstig van gesteenten die tussen 1980 en 1986 werden gevormd, werden naar een laboratorium gestuurd en ‘gedateerd’ met behulp van de kalium-argon (K-Ar)-methode. De testresultaten varieerden van 340.000 tot 2,8 miljoen jaar oud! Maar ze waren maar maximaal een paar jaar oud!

Andere wetenschappers verzamelden monsters van afgekoelde lavastromen van Mt Ngauruhoe, in Nieuw-Zeeland. Van deze gesteenten is bekend dat ze minder dan 50 jaar oud zijn, omdat men de vulkaan in 1949, 1954 en 1975 heeft zien uitbarsten. Maar uit de laboratoriumresultaten bleek dat de rotsen tot 3,5 miljoen jaar oud waren!

Als deze methode niet werkt op gesteenten waarvan we de leeftijd kennen, hoe kunnen we er dan op vertrouwen dat ze werkt op gesteenten van onbekende leeftijd?

Nadat we de aannames achter deze ‘dateringsmethode’ hebben onderzocht, en wetenschappelijke experimenten hebben gedaan om te zien of deze methode werkt op gesteenten waarvan de ouderdom al bekend is, komen we erachter dat ‘radiometrische datering’ niet alles is wat men ervan verwacht. (Eigenlijk is elk proces om leeftijden van dingen te achterhalen gebaseerd op aannames, en dus niet betrouwbaar).

Het is belangrijk dat wij ons denken over het verleden laten leiden door Gods geschreven geschiedenis, de Bijbel. Dat geldt ook voor wat we denken over de leeftijd van de aarde/het universum en de leeftijd van fossielen.