Measurements of the Marine Reservoir Effect on Radiocarbon Ages in the Eastern Bering Sea

• Published in: ARCTIC
• Main Authors: Dumond, Don E., Griffin, Dennis G.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: The Arctic Institute of North America 2002
• Subjects: Alaska; Bering Sea; reservoir effect; radiocarbon; differential ages; archaeology; shell; marine mammal; mer de Béring; effet de réservoir; radiocarbone; âges différentiels; archéologie; coquillage; mammifère marin; Cape Prince of Wales; Lawrence Island; Arctic; Île Nunivak; Île Saint-Laurent; Mer de Béring; Nunivak; Nunivak Island; St Lawrence Island
• Online Access: https://journalhosting.ucalgary.ca/index.php/arctic/article/view/63749

The marine reservoir effect is known to skew radiocarbon dating (marine samples appear "older" than terrestrial samples of equivalent age), but the magnitude of this effect is not the same in all locations. Carbon-14 age determinations from 23 paired samples of terrestrial and marine origin are presented for five areas around the northern and eastern Bering Sea. It appears statistically suitable to average the age differences for three pairs, weighted inversely by variance. Differences from within each of 14 pairs of wood charcoal vs. sea mammal residue (from St. Lawrence Island, Cape Prince of Wales, Nunivak Island, Alaska Peninsula, and Unalaska Island) yield a weighted mean of 737 ± 20 years. Somewhat more variant differences from within each of five additional pairs of wood charcoal vs. sea mammal residue (St. Lawrence Island, Unalaska Island) provide a lower weighted mean of 460 ± 41 years. Differences from within each of four pairs of wood charcoal vs. marine shell (Nunivak Island) produce a weighted mean of 459 ± 32 years. Variations in these apparent reservoir effects presumably result largely from the interplay of differential ocean water upwelling and customary faunal feeding areas, although possible effects of other species characteristics cannot be ruled out. Dating of marine samples from the Bering Sea should thus either proceed with the expectation that age determinations may not be accurate within several centuries, or be approached through experimental measurement of reservoir effect among restricted faunal species in limited areas. Overall, the effect throughout the eastern Bering Sea appears to range from about 450 to 750 years. On sait que l'effet du réservoir marin biaise la datation au radiocarbone (les échantillons marins semblent être "plus vieux" que les échantillons terrestres d'âge similaire), mais la grandeur de cet effet n'est pas la même à tous les endroits. On présente les déterminations de l'âge au carbone 14 pour 23 échantillons appariés d'origine terrestre et marine provenant de cinq zones situées aux environs de la mer de Béring septentrionale et orientale. Il semble approprié sur le plan statistique d'établir la moyenne des différences d'âge pour trois paires, pondérées inversement par la variance. Les différences provenant de chacune des 14 paires de charbon de bois comparé à des restes de mammifère marin (île Saint-Laurent, cap Prince-de-Galles, île Nunivak, péninsule d'Alaska, et île Unalaska) donnent une moyenne pondérée de 737 ± 20 ans. Des différences un peu plus variables provenant de chacune de cinq autres paires de charbon de bois comparé à des restes de mammifère marin (île Saint-Laurent, île Unalaska) donnent une moyenne pondérée plus faible de 460 ± 41 ans. Les différences entre chacune des quatre paires de charbon de bois comparé à des coquillages marins (île Nunivak) donnent une moyenne pondérée de 459 ± 32 ans. Les variations dans ces effets de réservoir apparents proviennent probablement en grande partie du jeu réciproque entre les zones de remontée différentielle des eaux océaniques et les aires d'alimentation habituelles, bien qu'on ne puisse éliminer les effets possibles de caractéristiques propres à d'autres espèces. La datation des échantillons marins de la mer de Béring devrait donc se faire soit en s'attendant à des erreurs de plusieurs siècles dans les déterminations d'âge, soit en l'abordant par le biais de mesures expérimentales portant sur l'effet de réservoir parmi un petit nombre d'espèces fauniques et à l'intérieur d'un territoire restreint. Dans l'ensemble, cet effet dans tout l'est de la mer de Béring semble aller de 450 à 750 ans.