Enfin, une solution statistique pour le problème de datation au radiocarbone de l’archéologie

Stucco Frieze Placeres Campeche
Frise stuc Plaisirs Campeche

Musée national d’anthropologie de Mexico. Masque maya. Frise en stuc de Placeres, Campeche. Début de la période traditionnelle (environ deux cent cinquante – 600 PUBLICITÉ. ) Joyce Kelly 2001 Un guide archéologique du centre et du sud du Mexique, g. 105. Crédit : Wolfgang Sauber/WikimediaCommons

Les archéologues ont depuis longtemps un problème relationnel. L’analyse au radiocarbone généralement utilisée pour reconstruire les changements démographiques individuels passés utilise une méthode facilement faussée par les courbes d’étalonnage au radiocarbone et l’incertitude dimensionnelle. Et il n’y a jamais eu de fonctions de correction statistique – jusqu’à maintenant.

“Personne n’a méthodiquement exploré le problème, ni même montré comment vous pouvez le traiter statistiquement”, déclare Eileen Price, membre de la SFI Used Complexity, rédactrice principale d’un article au sein de la SFI Used Complexity Fellow Eileen Price. Revue associée à la science archéologique à propos d’une nouvelle technique qu’il a mise au point pour résumer des ensembles associés aux datations au radiocarbone. « C’est vraiment excitant de voir exactement comment ce travail a émergé ensemble. Nous avons identifié un problème fondamental et l’avons résolu. ”

Au cours des dernières décennies, les archéologues se sont de plus en plus appuyés sur des ensembles de dates au radiocarbone pour reconstruire la dimension passée de la population grâce à une approche connue sous le nom de « dates en tant qu’information ». ” L’hypothèse principale est que la quantité d’échantillons de radiocarbone de la période donnée sera proportionnelle à la taille de la population de la région pendant ces périodes. Les archéologues ont généralement utilisé des « densités de possibilité sommées », ou même des SPD, pour résumer ces types d’ensembles de dates au radiocarbone. “Mais il y a un grand nombre de problèmes inhérents aux SPD”, explique Jules Hoggarth, archéologue du Baylor College et co-auteur de l’article.

La datation au radiocarbone agit sur la désintégration associée au carbone 14 dans la matière naturelle. Mais la quantité de carbone 14 dans l’environnement fluctue au cours de la période ; ce n’est pas un primaire constant. Ainsi, les chercheurs génèrent un chiffre d’étalonnage au radiocarbone qui mappe les valeurs particulières du carbone-14 afin de les dater. Pourtant, une seule valeur du carbone-14 peut correspondre à des moments différents – un problème généralement connu sous le nom d’« équifinalité », qui pourrait naturellement biaiser les courbes SPD particulières. « Cela a été une préoccupation majeure » et un défi pour les études démographiques, dit Hoggarth. « Comment savez-vous que l’altération que vous regardez est certainement un changement réel dans la taille de la population, et oui ce n’est pas un changement dans la forme de la courbe d’étalonnage ? ”

Lorsqu’elle a parlé du problème avec Cost il y a plusieurs années, il l’a informée qu’il n’aimait pas non plus les SPD. La fille a demandé ce que les archéologues devraient faire à la place. « Essentiellement, a-t-il dit, ‘Eh bien, il n’y a pas d’alternative. ‘”

Cette compréhension a conduit à une quête de plusieurs années. Price déploie une approche pour estimer les populations préhistoriques qui utilise le raisonnement bayésien et également une conception de probabilité flexible qui permet aux chercheurs de surmonter le problème associé à l’équifinalité. La technique leur permet également de combiner des informations archéologiques supplémentaires avec des analyses au radiocarbone pour obtenir une meilleure estimation de la population. Cet individu et son équipe ont utilisé l’approche des datations au radiocarbone actuelles de votre ville maya de Tikal, qui a effectué des recherches archéologiques antérieures approfondies. « Cela sert de très bonne caisse de contrôle », déclare Hoggarth, un érudit maya.

Pendant une longue période, les archéologues ont débattu de 2 reconstructions démographiques : la population de Tikal a augmenté au début de la période classique, puis a atteint un plateau, ou même elle a augmenté à la fin de la période classique. Lorsque l’équipe a utilisé la nouvelle formule bayésienne, “elle a montré une augmentation très importante de la population associée à la fin de la tradition”, déclare-t-elle, “c’était donc en fait une merveilleuse confirmation pour nous tous. ”

Les auteurs particuliers ont produit un bon package open source qui mettra en œuvre la nouvelle stratégie, et les hyperliens et le code du site Web sont généralement inclus dans leur article. « La raison pour laquelle je suis ravi de cela », explique Cost, « c’est que cela signalera une erreur qui pose problème, la corrigera et préparera la recherche pour une fonction future. ”

Ce document particulier n’est que la première étape. Ensuite, grâce à la « fusion de données », l’équipe en question inclura d’anciens ADN et d’autres données afin de dater le radiocarbone en vue de reconstitutions de marché encore plus fiables. “C’est le plan particulier à long terme”, dit Price. Et cela peut aider à résoudre un deuxième problème avec les dates depuis l’approche des données : le « problème de biais » lorsque les dates au radiocarbone sont généralement biaisées vers une période de temps spécifique, ce qui conduit à des analyses incorrectes.

Pourtant, c’est un sujet d’un autre papier.

Guide : « Evaluation bayésienne de bout en bout pour la synthèse de modèles de dates radiocarbone » par Michael Holton Price, José Mirielle. Capriles, Julie Le. Hoggarth, R. Kyle Bocinsky, Claire Electronic. Ebert et Wayne Holland Jones, le 15 septembre 2021, Revue associée à la science archéologique .
DOI: 10. 1016/j. jas. 2021. 105473

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