Utente:O--o/sandbox4: differenze tra le versioni

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=== Variazioni in atmosfera ===

Fin dai primi anni di utilizzo della tecnica, si comprese che l'accuratezza del risultato dipendeva dall'assunto che il rapporto

che il rapporto tra i vari isotopi del carbonio fosse rimasto costante nei millenni precedenti.
Al fine di verificare l'accuratezza del metodo vennero quindi condotte varie misurazioni su artefatti databili

vennero quindi condotte varie misurazioni su artefatti databili anche con differenti metodi e il risultato di tali misurazioni fu che le età rilevate erano in accordo con l'età
degli oggetti.

Tuttavia, già nel 1958 [[Hessel de Vries]] dimostrò, misurando campioni di legno di età conosciuta, che il rapporto tra ¹⁴C e ¹²C era in realtà cambiato nel tempo e che vi erano significative deviazioni dai valori attesi.

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: <math>\mathrm{\delta ^{13}C} = \Biggl( \mathrm{\frac{\bigl( \frac{^{13}C}{^{12}C} \bigr)_{sample}}{\bigl( \frac{^{13}C}{^{12}C} \bigr)_{PDB}}} -1 \Biggr) \times 1000\ ^{o}\!/\!_{oo}</math>

Dato che il rapporto standard ¹³C/¹²C prevede un elevato contenuto di ¹³C, la maggior parte delle misurazioni del δ¹³C forniscono valori negativi: i valori per le piante che adottano il ciclo C3 vanno tipicamente dal −30‰ al −22‰, con una media del −27‰; per le piante C4 il valore è tra −15‰ e −9‰, con una media del −13‰. Per confronto, la CO₂ atmosferica ha un delta δ¹³C del −8‰.

[[File:NR_sheep.jpg|left|thumb|300x300px|Pecore sulla spiaggia di [[North Ronaldsay]]. In inverno, queste pecore si nutrono di alghe marine, che hanno un delta δ¹³C maggiore dell'erba; campioni estratti da queste pecore presentano un deltaδ¹³C intorno al −13‰, molto superiore a quello delle pecore nutrite con erba.]]

Per gli organismi marini, i dettagli delle reazioni di fotosintesi sono molto meno ben conosciuti; misure del δ¹³C del plancton vanno dal −31‰ al −10‰, con la maggioranza situata tra il −22‰ e il −17‰.

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Attraverso vari esperimenti si sono rilevati i valori di δ¹³C di molte piante e di svariate parti di animali come le ossa e il collagene, ma risulta più preciso, durante l'analisi di un campione, rilevare direttamente il valore del δ¹³C piuttosto che affidarsi ai dati pubblicati.

Visto che l'impoverimentola differente presenza di ¹³C rispetto al ¹²C è proporzionale alla differenza di massa atomica dei due isotopi, una volta trovato il valore δ¹³C, si può calcolare facilmente la quantità di ¹⁴C originariamente presente, che sarà pari alla metà del ¹³C.

Visto che l'impoverimento di ¹³C rispetto al ¹²C è proporzionale alla differenza di massa atomica dei due isotopi, una volta trovato il valore δ¹³C, si può calcolare facilmente la quantità di ¹⁴C originariamente presente, che sarà pari alla metà del ¹³C.

L'interscambio di CO₂ e carbonati tra l'atmosfera e la superficie dell'oceano è anch'hesso soggetto a frazionamento, dato che il ¹⁴C si dissolve nell'acqua più facilmente del ¹²C. Tale fattore porta ad un incremento del rapporto ¹⁴C/¹²C negli oceani di circa l'1,5% rispetto al rapporto in atmosfera.

L'incremento cancella quasi interamente il decremento causato dalla risalita di acqua dall'oceano profondo (che contiene carbonio antico e quindi pressoché privo di ¹⁴C), in modo che le misure dirette della radiazione proveniente dal ¹⁴C sono simili a quelle del resto della biosfera. Le correzioni introdotte per tener conto del frazionamento isotopico, che consentono di confrontare le date ottenute dal metodo di datazione al radiocarbonio in differenti parti della biosfera, provocano un'apparente età dell'acqua di superficie oceanica di circa 400 anni.

=== ReservoirEffetti effectsserbatoio ===

L'originale ipotesi di Libby assumeva che il rapporto tra ¹⁴C e ¹²C nei serbatoi di scambio fosse costante all'interno della biosfera, ma in seguito vennero evidenziate differenze notevoli, legate a svariate cause.

Libby's original exchange reservoir hypothesis assumed that the {{chem|14|C}}/{{chem|12|C}} ratio in the exchange reservoir is constant all over the world,<ref name=":2">Libby (1965), p. 6.

</ref> but it has since been discovered that there are several causes of variation in the ratio across the reservoir.<ref name=":1">Bowman (1995), pp. 24–27.

==== MarineEffettp effectmarino ====

</ref>

L'anidride carbonica presente nell'atmosfera si trasferisce negli oceani dissolvendosi nell'acqua di superfice come ioni carbonato e bicarbonato; contemporaneamente, gli ioni carbonato ritornano nell'aria sotto forma di CO².

Questo processo di scambio porta ¹⁴C dall'atmosfera alle acque superficiali, ma il carbonio così introdotto impiega molto tempo a percolare nell'intero volume dell'oceano: gli strati più profondi delle acque oceanico si mescolano molto lentamente con quelli più superficiali, spinti dai movimenti ascendenti e discendenti delle correnti marine, che si verificano principalmente nelle zone prossime all'equatore, ma che vengono influenzati anche da altri fattori quali la topografia del fondo oceanico e delle linee costiere, dal clima e dal percorso dei venti.

In media, il mescolamento tra le acque di superficie e quelle profonde impiega un tempo molto maggiore del rimescolamento della CO<sub>2</sub atmosferica con le acque della superficie. Il risultato netto è che l'acqua delle profondità oceanee risulta avere un'età apparente di varie migliaia di anni; il rimescolamento delle acque profonde con quelle superficiali, al netto delle correzioni dovute al frazionamento, dà all'acqua di superficie un'età apparente di centinaia di anni e inoltre, dato che il rimescolamento è differente nei diversi luoghi, si ottiene un ringiovanimento medio di 440 anni ma con deviazioni locali che raggiungono anche le centinaia d'anni persino tra zone geograficamente vicine.

L'effetto si ripercuote agli organismi marini come le conchiglie e i mammiferi marini quali balene e foche, che hanno livelli di radiocarbonio corrispondenti ad età di centinaia di anni.

= QuI =

==== Marine effect ====

</ref> The effect also applies to marine organisms such as shells, and marine mammals such as whales and seals, which have radiocarbon ages that appear to be hundreds of years old.<ref name=":1" /> These marine reservoir effects vary over time as well as geographically; for example, there is evidence that during the [[Younger Dryas]], a period of cold climatic conditions about 12,000 years ago, the apparent difference between the age of surface water and the contemporary atmosphere increased from between 400 and 600 years to about 900 years until the climate warmed again.<ref name=":3" />

The {{chem|CO|2}} in the atmosphere transfers to the ocean by dissolving in the surface water as carbonate and bicarbonate ions; at the same time the carbonate ions in the water are returning to the air as {{chem|CO|2}}.<ref name=":2" /> This exchange process brings{{chem|14|C}} from the atmosphere into the surface waters of the ocean, but the {{chem|14|C}} thus introduced takes a long time to percolate through the entire volume of the ocean. The deepest parts of the ocean mix very slowly with the surface waters, and the mixing is known to be uneven. The main mechanism that brings deep water to the surface is upwelling. Upwelling is more common in regions closer to the equator; it is also influenced by other factors such as the topography of the local ocean bottom and coastlines, the climate, and wind patterns. Overall, the mixing of deep and surface waters takes far longer than the mixing of atmospheric {{chem|CO|2}} with the surface waters, and as a result water from some deep ocean areas has an apparent radiocarbon age of several thousand years. Upwelling mixes this "old" water with the surface water, giving the surface water an apparent age of about several hundred years (after correcting for fractionation).<ref name=":1" /> This effect is not uniform&#x2014;the average effect is about 440 years, but there are local deviations of several hundred years for areas that are geographically close to each other.<ref name=":1" /><ref name=":3">Cronin (2010), p. 35.

</ref> The effect also applies to marine organisms such as shells, and marine mammals such as whales and seals, which have radiocarbon ages that appear to be hundreds of years old.<ref name=":1" /> These marine reservoir effects vary over time as well as geographically; for example, there is evidence that during the [[Younger Dryas]], a period of cold climatic conditions about 12,000 years ago, the apparent difference between the age of surface water and the contemporary atmosphere increased from between 400 and 600 years to about 900 years until the climate warmed again.<ref name=":3" />

==== Hard water effect ====