Dateringsmethoden

Om fossielen in een bepaald tijdvak van de geologische tijdschaal te plaatsen, worden uiteenlopende dateringsmethoden gebruikt. We zullen er enkele belichten.

Vaak wordt gebruikt gemaakt van zogenaamde gidsfossielen. De geologische lagen komen in verschillende plaatsen in de wereld vaak niet overeen. Vandaar, indien men in een bepaalde laag een kenmerkend fossiel terugvindt (bijvoorbeeld een bepaalde ammoniet of trilobiet), dan dateert men die rotsen en die fossielen op een leeftijd die overeenkomt met de leeftijd van een andere rotslaag waar ze ook zo’n fossielen hebben gevonden, en waar er enkele radiometrische dateringstests werden gedaan. Dit is de zogenaamde “correlatie door fossielen.” Zo worden de meeste rotslagen en fossielen vandaag de dag “gedateerd.”  Er is echter één probleem: de meeste gidsfossielen komen voor in meerdere ‘lagen’. De accuraatheid van deze methode kan dus betwist worden.

Nu zullen we radiometrie bespreken, de techniek die het meest wordt aangewend voor het dateren van fossielen en gesteenten. Deze methode maakt gebruik van de concentratie van radioactieve isotopen van een element en hun vervalelementen (resp. moeder- en dochterisotopen) [1] , en op basis van beide hoeveelheden wordt de ouderdom van iets geschat, aan de hand van de “halveringstijd” van dat radioactieve isotoop. Probleem is dat die halveringstijd niet met zekerheid kan bepaald worden (zeker als het over zeer lange tijd gaat, want niemand kan bewijzen dat de berekende halveringstijd ook de effectieve halveringstijd is, vervalsnelheid kan in de tijd veranderen door allerlei invloeden) én dat het exact aantal isotopen in een staal moeilijk te extrapoleren valt naar het gehele fossiel of stuk gesteente, er kan variatie in zitten door een hele reeks factoren, waardoor er tal van onzekerheden zijn en er aannamen moeten gedaan worden (dus weer de natte vinger). Zo kunnen moeder- en dochterisotopen willekeurig in de tijd toegevoegd of ontsnapt zijn uit het materiaal. Niemand kent de exacte verhouding moeder- en dochterisotopen in een bepaald staal op tijdstip t(0). De gebruikte analysetechnieken kunnen op velerlei manieren fouten inbrengen en zijn bijgevolg niet betrouwbaar. Enkel voor isotopen met een zeer korte halveringstijd (dagen of enkele jaren) is radiometrie betrouwbaar, omdat dit dan ook geverifieerd werd.

Van gesteente waarvan de leeftijd bekend is, weten we dat radioactieve datering veel te “oude” leeftijden geeft [2] : een vulkaan in Nieuw Zeeland is tussen 1949 en 1975 enkele keren uitgebarsten. Toen het nieuw gevormde gesteente werd gedateerd werden leeftijden tussen de 250.000 en 3,5 miljoen jaar gevonden. Gesteente dat is gevormd tijdens de uitbarsting van Mount St. Helens in Amerika werd gedateerd op 350.000 jaar, terwijl het gesteente op dat moment slechts 10 jaar oud was. [3] Basalt van een vulkaan in Hawaii die in 1800 uitbarstte werd gedateerd op ruim 1,8 miljoen jaar. En de lijst gaat verder.[4] Bij de datering van deze rotsen werd gebruik gemaakt van de Kalium-Argon-methode. Het wordt verondersteld dat als gesteente smelt en weer stolt, er initieel geen Argon (Ar-40) meer in te vinden is (omdat Argon een gas is), en het aanwezige Kalium (K-40) vervalt langzaam naar Ar-40. Echter, deze veronderstelling blijkt fout, want recent gestold lava bevat wel degelijk meetbare hoeveelheden Ar-40. De techniek is dus niet betrouwbaar.

Ook zou wanneer gesteente gedateerd wordt met behulp van verschillende technieken het resultaat vergelijkbaar moeten zijn. Als je twee manieren hebt om een som uit te rekenen, dan moet de uitkomst bij beide manieren wel hetzelfde zijn, anders is één van de manieren (of misschien zelfs beide) niet correct. Bij radiometrisch dateren geven verschillende methoden vaak verschillende leeftijden: gesteente van de Uninkaret lavastromen in de Grand Canyon is op vier verschillende manieren gedateerd. Elke verschillende methode gaf een heel andere leeftijd.

Methode “Leeftijd”
Kalium-Argon 10.000 – 117 miljoen jaar
Rubidium-Strontium 1,23 – 1,42 miljard jaar
Rubidium-Strontium isochroon 1,3 – 1,38 miljard jaar
Lood-lood isochroon 2,3 – 2,8 miljard jaar

 

Dus opnieuw een probleem: wat is hier nu de juiste methode?

Een andere bekende radiometrische dateringstechniek is de C-14-test.  De Koolstof-14-methode, ook bekend als de radiocarbonmethode, wordt door wetenschappers als een betrouwbare dateringsmethode gezien voor het determineren van de leeftijd van fossielen tot 50.000 à 60.000 jaar.

C-14 wordt in de atmosfeer gemaakt door kosmische straling die N-14 door middel van een hoog-energetisch neutron omzet in C-14, waardoor een H-1 proton vrijkomt. C-14, samen met andere koolstofisotopen (C-12 en C-13), reageert met zuurstof om CO2 te vormen. Planten absorberen alle drie isotopen tijdens fotosynthese. Dieren absorberen C-14 wanneer ze planten consumeren. Indien een dier sterft, stopt de opname van C-14 en de concentratie in het dode dier neemt af en ontbindt terug tot N-14, met een halfwaardetijd van 5736 jaar (dus na 1 halfwaardetijd is er nog de helft zoveel C-14 aanwezig in een bot, dan op het tijdstip van overlijden). Een kritische veronderstelling die gebruikt wordt in koolstof-14-datering heeft te maken met die verhouding (C-14 / C-12 ).

De eerste stap beschrijft hoe C-14 wordt gevormd uit N-14 en een neutron. Stap 2 toont hoe C-14 vervalt tot N-14 en een elektron. Stap 3 toont hoe het gehalte aan C-14 in evenwicht is in een levend organisme en in onevenwicht raakt als het organisme sterft door het verval (beschreven in stap 2).

Het wordt verondersteld dat de verhouding van C-14 tot C-12 in de atmosfeer altijd hetzelfde is geweest als vandaag (1 tot 1 biljoen). Indien deze veronderstelling waar is, dan is de AMS C-14 dateringsmethode geldig tot ongeveer 80.000 jaar. Voorbij dit getal zouden de instrumenten van de wetenschappers niet meer in staat zijn om genoeg overblijvende C-14 te detecteren, die bruikbaar zou zijn in leeftijdsschattingen. Dit is een kritische veronderstelling in het dateringsproces. Indien deze veronderstelling niet waar is, dan zal de methode incorrecte datums geven. Wat zou ertoe kunnen leiden dat deze verhouding zou veranderen? Indien de productiesnelheid van C-14 in de atmosfeer niet gelijk is aan de afnamesnelheid (meestal door middel van ontbinding), dan zal deze verhouding veranderen. Met andere woorden, de hoeveelheid C-14  die in de atmosfeer wordt geproduceerd moet gelijk zijn aan de hoeveelheid die wordt verwijderd om in een evenwichtige toestand te zijn (equilibrium). Indien dit niet zo is, dan is de verhouding C-14 tot C-12  geen constante, wat ervoor zou zorgen dat het kennen van een beginhoeveelheid C-14 in een specimen moeilijk zou zijn of onmogelijk om accuraat te determineren.

Dr. Willard Libby, de uitvinder van de koolstof-14-dateringsmethode, veronderstelde dat deze verhouding constant zou zijn. Zijn redenering was gebaseerd op een geloof in de evolutie, die veronderstelt dat de aarde miljarden jaren oud moet zijn. Veronderstellingen in de wetenschappelijke wereld zijn extreem belangrijk. Indien de beginveronderstelling vals is, dan kunnen al de berekeningen gebaseerd op die veronderstelling correct zijn, maar toch een verkeerde conclusie geven. In het originele werk van Dr. Libby, merkte hij op dat de atmosfeer niet in equilibrium leek. [5] [6]Dit was problematisch voor Dr. Libby, omdat hij geloofde dat de wereld miljarden jaren oud was en er genoeg tijd was verstreken om het equilibrium te bereiken. Dr. Libby’s berekeningen toonden dat indien de aarde was begonnen met geen C-14 in de  atmosfeer, het tot 30.000 jaar zou duren om een stabiele toestand te bereiken (equilibrium). Indien de kosmische straling op z’n huidige intensiteit is gebleven voor 20.000 tot 30.000 jaar, en indien het koolstofreservoir niet merkbaar is veranderd in deze tijd, dan bestaat er op het huidige tijdstip een complete balans tussen de snelheid van desintegratie van radiocarbonatomen en de snelheid van opstapeling van nieuwe radiocarbonatomen voor al het materiaal in de levenscyclus. Dr. Libby koos ervoor om deze wanverhouding (niet-evenwichtsbalans) niet in acht te nemen, en hij wees dit toe aan een experimentele fout. Echter, de wanverhouding bleek toch te kloppen. De verhouding C-14 /C-12 is niet constant. De Specifieke Productiesnelheid (SPS) van C-14 is 18.8 atomen per gram koolstof per minuut. De Specifieke Ontbindingssnelheid (SOS) is slechts 16.1 desintegraties per gram per minuut. [7]

Er stelt zich bovendien nog een bijkomend probleem, omdat in steenkool en in fossielen van o.a. dinosauriërs steeds C-14 wordt teruggevonden. [8] [9] [10]Officieel wordt dit nooit onderzocht, omdat een fossiel dat gedateerd werd op pakweg 70 miljoen jaar, volgens de wetenschap geen C-14 meer kan bevatten.

Wat betekent dit nu? Als het 30.000 jaar duurt om het equilibrium te bereiken en C-14 is nog niet in equilibrium, er C-14 wordt teruggevonden in ‘miljoenen jaren oude’ fossielen en gesteenten, de geologische stratificatie ernstige gebreken vertoont en er zacht weefsel wordt teruggevonden in dinosauriërbeenderen, dan is de aarde wellicht niet zo oud als ze ons willen doen geloven. Dit zou dan ook meteen de hele evolutietheorie, die steunt op de huidige aangenomen geologische tijdschaal, ondermijnen.


[1] Een dochterisotoop of een vervalproduct is een stabiel isotoop van een element dat ontstaat door verval van een radio-isotoop van (meestal) een ander element, waarbij er alfadeeltjes (twee neutronen en protonen samen) of elektronen (bètadeeltjes) worden afgestoten of elektronen worden opgenomen (elektronenvangst).  Voorbeeld is het verval van 87-Rubidium naar 87-Strontium via β-verval.

[2] https://logos.nl/schepping-en-evolutie-deel-2/

[3] https://creation.com/excess-argon-within-mineral-concentrates

[4] https://www.icr.org/article/excess-argon-archilles-heel-potassium-argon-dating/

[5] W. Libby, Radiocarbon Dating, University of Chicago Press, Chicago, Illinois, 1952, 8.

[6]  https://answersingenesis.org/geology/carbon-14/doesnt-carbon-14-dating-disprove-the-bible/

[7] C. Sewell, “Carbon-14 and the Age of the Earth,” 1999.

http://www.rae.org/pdf/bits23.pdf.

[8] https://answersingenesis.org/geology/carbon-14/carbon-14-in-fossils-and-diamonds/

[9] http://www.icr.org/rate/

[10] https://www.icr.org/article/3623