De selectie van hout en houtskool voor radiokoolstofdatering

De selectie van hout en houtskool voor
radiokoolstofdatering
Koen Deforce
Agentschap Onroerend Erfgoed
Hout en houtskool zijn de meest gebruikte materialen voor de
radiokoolstofdatering van archeologische contexten
voordelen t.o.v. andere materialen
maar ook nadelen/risico’s
-> hoe deze risico’s vermijden/minimaliseren
voordeel
talrijk aanwezig
Hout was de belangrijkste grondstof (constructies, voorwerpen,
gereedschap, …) en brandstof voor koken, verwarming,
artisanale activiteiten, …
-> Veel menselijke activiteiten resulteerden in de aanwezigheid
van houtskool op en in de bodem.
Houtskool is een inert material en wordt nauwelijks afgebroken
door schimmels en bacteriën.
-> Houtskool blijft heel lang in de bodem aanwezig, ook boven
de grondwatertafel.
-> Houtskool is dikwijls het enige dateerbare materiaal aanwezig
is in de bodem.
Hout en houtskool bevatten veel koolstof
-> klein monstervolume nodig voor 14C datering.
• houtskool: 10-20 milligram
• hout: 10-20 milligram (maar waterverzadigd: 50-100 of meer)
• veen: 50-100 milligram
• gewei: 2-4 gram
• bot: 2-4 (10) gram
Hout en houtskool vereisen geen complexe voorbehandling (ABA)
hout soms ABA + cellulose-extractie
nadeel/risico van houtskool voor 14C-datering
• houtskool blijft lang bewaard in de bodem, nauwelijks
biologische afbraak door schimmels en bacteriën
-> risico op residueel houtskool = ouder houtskool dat in een
recenter archeologisch spoor is terecht gekomen
voorbeelden residueel houtskool:
-Jabbeke: grove den (Pinus sylvestris) in Romeins brandrestengraf:
8260 ± 50 BP
-Aalter Woestijne: grove den (Pinus sylvestris) in paalkuil van Romeins
gebouw: 7480±40BP
voorbeelden residueel houtskool:
-Jabbeke: grove den (Pinus sylvestris) in Romeins brandrestengraf:
8260 ± 50 BP
-Aalter Woestijne: grove den (Pinus sylvestris) in paalkuil van Romeins
gebouw: 7480±40BP
Vroeg Holoceen: (boreaal) naaldwoud en continentaal klimaat
Boreaal woud: c. 1000-2000 kg houtskool/hectare (ZACKRISSON ET AL. 1996)
Maar ook houtskool van bosbranden en anthropogene activiteiten uit
oudere en jongere perioden in de bodem.
ZACKRISSON O., NILSSON M.-C. & WARDLE D.A. 1996: Key ecological function of charcoal from wildfire in the
boreal forest, OIKOS 77, 10-19.
Paalkuilen: residueel houtskool
Paalkuilen: residueel houtskool
bv. Brecht – Zoegweg:
HK uit vroeg-Romeins
gebouw:
7365 ± 25 BP
5810 ± 35 BP
risico residueel houtskool kan soms vermeden worden
50
100
150
Diepte (cm)
200
250
300
350
400
450
20
500
40
20
40
60
80
20
40
20
40
20
20
20
m
ar
et
ak
es
el
s
im
lin op
de
kl
ie
p
ei
k
ha
ze
l
aa
r
wi
lg
je
ne
de ver
n be
s
be
rk
-> houtskool identificatie en vergelijking met biostratigrafische
gegevens
‘oud hout’ – effect
• ieder groeiseizoen een nieuwe groeiring
• enkel laatst gevormde ringen zijn levend
• oudere groeiringen nemen geen CO2 meer op uit de atmosfeer
Hierdoor kunnen we de leeftijd van oude bomen bepalen m.b.v. van 14C.
bv. Grootboom, Namibia (Baobab): 1255 ± 35 BP (Patrut et al. 2007).
NW-Europa:
• Taxus (Taxus baccata) >1000 jaar
• Eik (Quercus sp.) en beuk (Fagus sylvatica): > 500 jaar
• Hout of houtskool afkomstig van een 1000 jaar oude boom die 2000 jaar
geleden is omgehakt is potentieel 3000 jaar oud.
oud hout – effect vermijden/minimaliseren:
-> tak-hout
-> buitenste groeiringen (+ overgang naar schors)
schors: -groeit ook in laagjes -> ook potentieel oud hout-effect
-oudste gedeelte aan de buitenkant, nieuwe schors aan de
binnenkant
-> boomsoorten met een kleine potentiële maximale ouderdom
bv. wilg, hazelaar, berk <100 jaar
‘dood hout’- effect (time since death)
= tijd tussen afsterven van het organisme en de opname in de
bodem of archeologisch spoor
14C
van hout net onder de schors van
een reuzenlevensboom (Thuja plicata):
950 ±50 BP (Gavin 2001).
1000
+ 1000
NW-Europa:
- minder duurzame houtsoorten
- dode eik > 150 jaar
Extreem geval: gebruik van subfossiel hout
bv. Ellewoutsdijk (NL):
Romeinse gebouwen met nog restanten van
de palen in de (natte) bodem bewaard
Extreem geval: gebruik van subfossiel hout
bv. Ellewoutsdijk (NL):
Romeinse gebouwen met nog restanten van
de palen in de (natte) bodem bewaard
Taxus: 4690 ±60 BP
Grove den: 4480 ±25 BP
Jardinga (NL) (Bottema & Gillavry 2005)
Laatmesolithische vindplaats waar uit één constructie 2
stukken hout gedateerd zijn:
5480-5310 BC en 9220-8800 BC
hergebruik van constructiehout
- zichtbare bewerkingsporen
hergebruik van constructiehout
- zichtbare bewerkingsporen
- houtskool: sporen van schimmel aantasting
contaminatie
-> carbonaten en humuszuren: standaard voorbehandeling (ABA)
contaminatie: doorworteling
houtskool uit een Romeins crematiegraf met
recentere doorworteling (Jabbeke).
contaminatie: doorworteling
IJzertijd waterput met vlechtwerkbeschoeiing met recentere wortels
(Kluizendok)
contaminatie: doorworteling
Romeinse vlechtwerkwand met recentere
wortels
• houtskool = zwart
• zwart ≠ houtskool
– Aalter Woestijne: verkoold amorf organisch materiaal
(veen?) uit Romeinse sporen:
» 5255±34BP
» 4646±31BP
» 4504±31BP
– Verschillende Romeinse sporen met steenkool in Tongeren
en Tienen.
Selectie van stalen voor 14C-datering:
•
•
•
•
•
alternatieven voor hout of houtskool ?
tak of twijg
soortbepaling
schimmels
doorworteling