隱藏的木炭揭示了古代洞穴壁畫的真實年代

新發現為兩個獅子圖像（一頭野牛和一個面具狀人物）提供了確切的日期，並揭示了藝術品的某些部分是在截然不同的時期創作的。這些發現可以為考古學家提供一種強大的新方法來重建人們進入裝飾過的洞穴、繪製繪畫，然後返回進行更改或添加的情況。

為什麼冰河時期洞穴壁畫的年代如此難以確定？

多爾多涅省是歐洲一些最著名的史前藝術的所在地，其中包括拉斯科的繪畫。然而，要準確確定其中許多圖像的創建時間仍然極其困難。

放射性碳定年法是透過測量碳 14 來運作，碳 14 是碳的放射性形式，在生物體死亡後逐漸消失。由於木炭是由燃燒的有機材料製成的，因此通常可以使用這種方法來測定其年齡。然而，礦物顏料通常不含碳，因此不能以相同的方式進行分析。

研究人員長期以來一直認為該地區的許多黑色繪畫完全由鐵和錳的氧化物製成。這些天然存在的礦物質可以產生深色顏料，但它們不含有放射性碳定年所需的有機碳。

因此，人們普遍認為這件藝術品不可能直接確定年代。然而，科學家從未最終證明顏料根本不含碳。

找到隱藏在顏料中的木炭

為了調查這一點，研究人員分析了 Font-de-Game 中兩名黑人的化學成分。一個描繪了野牛，而另一個通常被描述為面具。

該團隊使用拉曼顯微鏡和高光譜成像，這兩種技術可以在不顯著損壞藝術品的情況下識別材料。

拉曼顯微鏡使用光來檢查分子如何振動，產生有助於識別染料和其他材料的化學特徵。高光譜成像記錄影像中每個點的顏色和反射光的細微差異。科學家可以使用這些測量來確定存在哪些化合物。

高光譜成像廣泛應用於文化遺產研究，因為它可以揭示人眼難以或不可能看到的特徵。它在生物醫學、農業、環境監測和天文物理學方面也有應用。

兩種方法都揭示了畫作的黑色顏料中的木炭痕跡。

木炭均勻地分佈在形狀的黑線上。這個圖案很重要，因為它表明碳是原始顏料的一部分，而不是塗鴉、遊客或後來洞穴內的旅遊活動留下的污染。

小樣本揭示了畫作的年代

一旦確認木炭的存在，研究人員就獲得了特別許可，可以取出非常小的樣本進行碳 14 測年。

分析這種有限的材料在技術上具有挑戰性。科學家必須收集足夠的碳才能獲得可靠的測量結果，同時盡可能少地從舊圖片中去除碳。

結果證實，野牛的歷史可以追溯到舊石器時代晚期，即舊石器時代後期，解剖學上的現代人類創作了許多歐洲最著名的洞穴壁畫。

野牛的熱量在 13,461 至 13,162 卡路里之間。

CalBP 的意思是“在現在之前校準”，傳統上將現在定義為 1950 年。放射性碳測量必須進行校準，因為大氣中碳 14 的含量隨時間而變化。這些差異可能受到太陽活動和地球磁場變化等因素的影響。

新的日期使野牛的出現時間比之前的估計稍晚。

不同時期創造的神秘面具

面具產生了更複雜的結果。從圖中不同部分採集的樣本產生了三個不同的條帶。

其中一部分的日期為 8993 年至 8590 年之間。最後一個的日期為 15,981 至 15,121 cal，而第三個的日期為 15,297 至 14,246 cal。

這些結果表明圖像可能包含在非常不同的時間創建的元素。該面具不是單一藝術家在一次訪問期間的作品，而是可以保存相隔數千年的多個藝術活動片段。

這種可能性為史前洞穴藝術提供了更有層次的畫面。裝飾洞穴可能並不總是在一個時期內完成。有些地方仍然是有意義的地方，後來社會重新檢視、修改或重新詮釋。

理解史前藝術的新工具

該研究由文化產品自動化開發和創新方法實驗室（Chimie ParisTech-PSL/CNRS/Minisère de la Culture）的一位科學家監督。該研究發表於 與人。

這項研究匯集了來自法國多家科學和文化機構的專家。

貢獻者包括碳 14 測量實驗室 (CEA/CNRS/IRD/ASNR/文化部) 的科學家，該實驗室是氣候與環境科學實驗室 (CEA/CNRS/凡爾賽大學聖康坦伊夫林分校) 的國家平台。來自史前人類科學自然史實驗室（CNRS/MNHN/Université de Perpignan Via Domitia）、國家古蹟中心以及法國博物館研究與修復中心的研究人員也參與了研究。

透過將化學成像與高靈敏度的放射性碳測量相結合，該團隊開發了一種方法，可以應用於以前被認為未註明日期的其他史前人物。

更精確的日期可以幫助研究人員確定哪些畫作是在同一時期創作的，藝術風格如何變化，以及幾代人是否反覆返回特定的洞穴。這些資訊最終可能會更多地揭示產生這些圖像的社區以及這些地下空間數千年來的文化意義。