Radiokohlenstoff (C14 oder 14C) ist ein natürlich vorkommendes, radioaktives Kohlenstoffisotop, das in lebenden Organismen einen wohldefinierten Anteil am Gesamtkohlenstoff hat. Wenngleich es mit der Zeit zerfällt, wird es in der Atmosphäre stetig neu gebildet und gelangt über die Nahrung wieder in den Organismus. Dabei stellt sich ein festes Gleichgewicht zwischen den nicht-radioaktiven Kohlenstoffisotopen 12C/13C und 14C ein: Auf rund eine Billion 12C-Atome kommt statistisch ein 14C-Atom.
Sobald ein Organismus stirbt, wird kein frischer Radiokohlenstoff mehr nachgeliefert, und die 14C-Uhr beginnt zu laufen: Der 14C-Anteil halbiert sich alle 5.730 Jahre und ist nach rund 50.000 Jahren nicht mehr nachweisbar. Diesen Umstand macht sich die Archäologie zur Altersbestimmung organischer Materialien zunutze (Radiokarbon-Datierung, auch: C14-Methode oder 14C-Datierung).
14C in Dinosaurierknochen spricht scheinbar für eine junge Erde
Nun mehren sich seit Jahren Berichte, wonach in Dinosaurier-Fossilien erkleckliche Mengen an Radiokohlenstoff nachgewiesen wurden. Da die fossilen Knochen aus dem Mesozoikum stammen, also mindestens 66 Mio. Jahre alt sind, müsste dieser längst zerfallen sein. Doch die C14-Methode zur Datierung solcher Knochen liefert regelmäßig Altersdaten zwischen ~23.000 und 41.000 Jahren (MILLER et al. 2019).
Das Interessante ist also, dass die C14-Methode nicht nur gelegentlich, sondern systematisch viel zu junge Altersdaten für Dinoknochen (oder generell für uralte Fossilien) liefert. Kreationisten werten diesen Befund als wissenschaftliches Indiz für eine „junge“ Erde, plädieren also für eine Verkürzung der Erdgeschichte um Größenordnungen.
So lesen wir beispielsweise bei SCHOLL (2024, S. 215):
Eine Gruppe von Schöpfungswissenschaftlern veröffentlichte vor einigen Jahren einen interessanten Forschungsbericht: Mit der C14-Methode analysierten sie elf Dinosaurierfossilien, die sie selbst gefunden oder von Museen erhalten hatten… Spätestens nach 50 000 Jahren aber dürfte kein für uns sicher messbares C14 mehr vorhanden sein. … In den elf untersuchten Dinosaurierfossilien konnten die Wissenschaftler aber C14 finden. … Achtung – diese Ergebnisse überzeugen nicht alle Schöpfungswissenschaftler! Kritische Stimmen führen an, dass bei anderen, ähnlichen C14-Messungen von Schöpfungswissenschaftlern die Messunsicherheit nicht genügend berücksichtigt wurde. Außerdem könnte es bei den untersuchten Dinoknochen vielleicht Verunreinigungen gegeben haben. … Wie ich es sehe: Bis das Gegenteil bewiesen wird, sprechen die genannten C14-Messungen in Dinosaurierknochen für mich für eine kurze Erdgeschichte.
Wer hat in dieser Frage recht? Stützt sich SCHOLLs Meinung tatsächlich auf valide wissenschaftliche Indizien und Argumente? In der Tat scheint der Befund auf den ersten Blick überraschend und nicht mit einem Alter von Millionen Jahren vereinbar zu sein. Doch bei genauer Betrachtung wandelt sich das Bild.
Die Anwendbarkeit der Radiokarbonmethode ist begrenzt
Um zu beurteilen, unter welchen Voraussetzungen sich die 14C-Methode sinnvoll anwenden lässt, erinnern wir uns daran, dass sich die 14C-Menge alle 5.730 Jahre halbiert. Aufgrund der exponentiellen Abnahme des Radiokohlenstoffs und der damit einhergehenden Verschlechterung des Signal-Rausch-Verhältnisses nimmt die Messunsicherheit mit steigendem Probenalter lawinenartig zu (HOLDAWAY 2006).
Bis zu einem Probenalter von 10.000 Jahren lassen sich die Fehler meist beherrschen. Bei älteren Proben wird die 14C-Datierung jedoch immer mehr zur Herausforderung. Ab 35.000 Jahren steigt die Diskrepanz zwischen gemessenem und tatsächlichem Alter dramatisch (VAN DER PLICHT & PALSTRA 2016). Nach 57.000 Jahren sind 99,9% des ursprünglich in der Probe vorhandenen Radiokohlenstoffs zerfallen; die Bestimmungsgrenze der Methode ist erreicht.
Wer versucht, mit der 14C-Methode Proben zu datieren, die Millionen Jahre alt sind, misst also nur noch das „Rauschen“, da die ursprüngliche Radiokohlenstoff-Menge längst zerfallen ist. Deshalb verfälschen schon winzigste Verunreinigungen (14C-Einträge) aus jüngerer Zeit die Altersschätzungen um mehrere Größenordnungen.
Betrachten wir eine Probe, in der das ursprünglich vorhandene 14C zerfallen ist. Nehmen wir nun an, 0,5 % der ursprünglich vorhandenen 14C-Menge wäre in jüngerer Vergangenheit eingetragen worden. In diesem Fall würde die Radiokohlenstoff-Datierung ein Probenalter von ≤ 44.000 Jahren ergeben – unabhängig davon, ob das tatsächliche Alter der Probe 50.000 oder 50 Mio. Jahre beträgt (WOOD 2015). Schon Kontaminationen im Ultraspurenbereich reichen, um das Alter eines Millionen Jahre alten Fossils auszuradieren. Wird auch nur 1 ppb (0,0000001%) der ursprünglichen 14C-Menge frisch eingetragen, genügt das, um uns ein Dinosaurier-Alter von 170.000 Jahren vorzuspiegeln.
Kurzum: Knochen aus dem Mesozoikum mit der Radiokarbon-Methode zu datieren, ist grober Unfug. Das ist ein bisschen so, als wollte man das Gewicht einer Fliege mit einer Schwerlastwaage bestimmen: Schon die kleinstmögliche Zufallsschwankung der Digitalanzeige um den Nullpunkt der Waage würde ein Gewicht der Fliege von mehreren Kilogramm vorspiegeln. Wissenschaftler müssen also genau die Voraussetzungen beachten, unter denen ihre Messmethoden aussagekräftig sind, andernfalls produzieren sie Datenmüll.
Bekannte Prozesse tragen 14C in fossile Knochen ein
Erschwerend kommt hinzu, dass 14C-Einträge in uralte, fossile Knochen nicht nur theoretisch möglich sind. Es ist ein bekanntes Problem der Archäologie, dass alte, fossile Knochen im Lauf der Zeit durch verschiedenste Prozesse unweigerlich Radiokohlenstoff einlagern (SENTER 2020; 2022). Meist ist die Kontamination zu gering, um die Datierung von Fossilien, die jünger als 10.000 Jahre sind, wesentlich zu beeinflussen. Doch mit jedem Jahrtausend steigt der Eintrag an 14C, während der ursprüngliche Radiokohlenstoff steil abnimmt (WOOD 2015).
Radiokohlenstoff reichert sich zunächst durch Permineralisierung in den Knochen an. Dabei dringen die im Grundwasser gelösten Mineralien in die feinen Hohlräume, Spalten und Gefäßkanäle der Knochen ein. Hauptsächlich sind die im Wasser gelösten Carbonate für den Eintrag von frischem 14C in die Knochen verantwortlich.
Der Radiokohlenstoff stammt aus atmosphärischem CO2, das sich im Regenwasser auflöst und ins Grundwasser gelangt. Die Archäologen kommen deshalb nicht umhin, bereits ab einem Alter von etwa 8.000 Jahren den Knochenapatit aufwändig zu reinigen, da sie sonst systematisch zu junge Altersdaten erhalten (ZAZZO et al. 2013). Oft wird das Material kalziniert, um eingetragene Carbonate zu verflüchtigen.
Frühe diagenetische Veränderungen an Knochenmaterial, wie die bei der Permineralisierung entstehenden Carbonat-Infiltrationen und Anhaftungen, lassen sich durch verschiedene Reinigungsschritte entfernen. Doch fossile Knochen, die wesentlich älter sind als einige zehntausend Jahre, unterliegen in zunehmendem Maß der Rekristallisation. Hier ändert sich zusehends die innere Zusammensetzung der Knochenstruktur.
Rekristallisation und Uranzerfall täuschen niedriges Alter vor
Im Zuge der Rekristallisation dringt mit den Mineralien im Grundwasser Radiokohlenstoff in die Mineralstruktur des Knochens ein (OLSEN et al. 2008; ZAZZO 2014). Die dabei auftretenden Veränderungen der Isotopen-Zusammensetzung lassen sich durch physikalisch-chemische Methoden nicht mehr rückgängig machen (CHERKINSKY 2009; SENTER 2022).
Bei Lagerung in trockenen, ariden Gegenden oder nach dem Erhitzen auf hohe Temperaturen ist das Knochenmaterial zwar vor Rekristallisation geschützt. Doch Knochen aus dem Mesozoikum lagen bei moderaten Temperaturen viel zu lang im Boden, um sich gänzlich dem Einfluss des Wassers zu entziehen (SENTER 2022).
Auch beim Zerfall von 238Uran wird Radiokohlenstoff erzeugt und in die Knochen eingelagert. Uran wird, je nach lokaler Gegebenheit, leicht über das Grundwasser aufgenommen (HEDGES & MILLARD 1995) und im Knochen angereichert. Daher weisen fossile Knochen üblicherweise einen höheren Urangehalt auf als das umgebende Sediment (KISELEVA et al. 2019). Die Konzentrationen sind erheblich; sie liegen bei Dinosaurierknochen meist zwischen 20 und 100 ppm 238U (SENTER 2022), was einer Radioaktivität von etwa 1.000 Becquerel (Zerfälle pro Sekunde) je Kilogramm Knochenmasse entspricht.
Die beim Uranzerfall entstehenden Alphateilchen wandeln Isotope wie 17O und 11B in Radiokohlenstoff um (BONVICINI et al. 2003). Auch einige Tochterisotope von 238U, wie 224Ra und 226Ra, erzeugen 14C-Kerne (RONEN 1997).
Die Alternative: Kollagen statt Knochenmineral
Aus den erwähnten Gründen wird vorzugsweise nicht das Knochenmineral, sondern das Kollagen in der Knochenmatrix für die C14-Datierung herangezogen (OLSEN et al. 2013; VAN DER PLICHT & PALSTRA 2016). Aufwändig gereinigtes Kollagen liefert weit zuverlässigere Altersdaten (CERSOY et al. 2018) – es sei denn, es übersteigt die Obergrenze für die Radiokarbon-Datierung von 50.000 Jahren (VAN DER PLICHT & PALSTRA 2016).
Das Problem ist, dass sich das Kollagen über Quervernetzungen fest mit Sedimenten und organischen Bestandteilen, wie beispielsweise Humus, verbindet (MAROM et al. 2013; DEVIÈSE et al. 2018; SENTER 2022). Auch nach aufwändiger Reinigung enthält die Kollagen-Fraktion Spuren an Verunreinigungen, die moderne Analysentechniken, wie die FTIR-Spektroskopie und die Bestimmung des C:N-Atomverhältnisses, nicht sicher erkennen:
Es ist nachweislich schwierig, eine Probe zu erhalten, die frei von Verunreinigungen ist und als das ursprüngliche Material angesehen werden kann, das durch natürliche oder künstliche Prozesse über die Jahre hinweg nicht verändert wurde, seit es nicht mehr mit der Biosphäre interagiert. …
Egal, ob die [Analysen-] Techniken unabhängig voneinander oder gemeinsam angewandt werden, sie sind nicht immer in der Lage, Spuren von Verunreinigungen aufzudecken, die den Reinigungsverfahren widerstanden haben. Zum Beispiel wird eine unendlich alte Probe mit nur 1 % moderner Kohlenstoffkontamination analytisch kein höheres Alter als 38.000 Radiokohlenstoffjahre ergeben…, dennoch würde das C:N-Atomverhältnis für den kontaminierten Knochen innerhalb des akzeptablen Bereichs bleiben. (NALAWADE-CHAVAN et al. 2014, S. 23f.)
Am ehesten lässt sich diesem Problem durch Extraktion und Datierung der Aminosäure Hydroxyprolin begegnen (HYP-Methode), da diese praktisch nur in Kollagen vorkommt (MAROM et al. 2013; DEVIÈSE et al. 2018; SENTER 2022). Doch zur Stabilisierung fossiler Knochen wurden und werden bis heute kollagenhaltige Kleber eingesetzt, die eine Radiokarbon-Datierung nach der HYP-Methode sinnlos machen (DEVIÈSE et al. 2021). Auch andere Stabilisatoren führen zu erheblich falsch-jüngeren 14C-Altersdaten (CRANN & GRANT 2019).
Adäquate Datierungsmethoden widerlegen die 14C-Altersdaten
Naturgemäß erfüllen radiometrische Datierungsmethoden, die sich für lange, erdgeschichtliche Zeiträume eignen, die Erwartungen der Kreationisten nicht. Die Uran-Blei-Methode beispielsweise bestätigt, dass die Dinosaurierknochen tatsächlich ≥ 66 Mio. Jahre alt sind (SANO et al. 2006; TANABE et al. 2023).
Auch das Alter der Gesteinsschichten, in welche die Fossilien eingebettet sind, lässt sich heute sehr präzis bestimmen. Beispielsweise wurde Impaktglas, das sich dem Einschlag des Asteroiden Chicxulub zuschreiben lässt, mithilfe der 40Ar/39Ar-Methode auf ein Alter von 65,76 ± 0,15 Mio. Jahre datiert (DEPALMA et al. 2019). Das Datum markiert das Ende der Dinosaurier und ist identisch mit dem Alter von Tephra-Ablagerungen aus der Einschlagsschicht, die vielfach an unterschiedlichen Orten beprobt wurde (SPRAIN et al. 2014).
Die Annahme, es gäbe valide Befunde, die für eine „kurze Erdgeschichte“ sprechen, ist absurd. Die Gesamtheit der wissenschaftlichen Ergebnisse, wie etwa die der Astro- und Kernphysik, der Geologie, Taphonomie, Kosmologie, der molekularen Datierungsmethoden, Warvenanalysen usw., ist mit den Vorstellungen einer nur wenige Tausend Jahre jungen Erde unverträglich.
Fazit: Die 14C-Datierung hat bei alten Fossilien keinen Aussagewert
Bei Proben, die älter sind als 10.000 Jahre, wird eine C14-Datierung zusehends anspruchsvoller. Material, das wesentlich älter ist als 50.000 Jahre, lässt sich mit der 14C-Methode nicht mehr datieren; wer es versucht, erhält bis auf wenige Ausnahmen unsinnige Ergebnisse. Dies liegt darin begründet, dass der ursprünglich vorhandene Radiokohlenstoff längst zerfallen ist und die Knochen im Lauf der Zeit zusehends neues 14C ansammeln, was zu falsch niedrigen Altersdaten führt.
Bis zu einem Alter von etwa 10.000 Jahren ist die Messunsicherheit beherrschbar. Doch je älter die Proben sind, desto mehr nimmt die Diskrepanz zwischen dem tatsächlichen Alter und dem durch Rekristallisation bzw. 14C-Eintrag verfälschten Radiokohlenstoff-Datum zu. Ab einem Alter von etwa 35.000 Jahren steigt diese Diskrepanz dramatisch an. Bereits 14C-Verunreinigungen im Ultraspurenbereich reichen aus, um das Alter eines Millionen Jahre alten Fossils auszuradieren.
Methoden zur Entfernung von Mineralanhaftungen existieren zwar. Diese können aber weder Änderungen der Isotopen-Zusammensetzung im Knochenmineral noch geringste 14C-Einträge rückgängig machen. Auch die Kollagenfraktion wird zusehends durch 14C verunreinigt. Bis dato besteht die einzige brauchbare Methode zur Lösung des Problems in der Extraktion und Datierung der kollagenspezifischen Aminosäure Hydroxyprolin (HYP-Methode). Doch auch diese Methode ist aufgrund des Einsatzes von Klebern und Stabilisatoren bei der Präparation problembehaftet.
Literatur
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