隐藏的木炭揭示古代洞穴壁画的真实年代

多尔多涅省以旧石器时代洞穴艺术闻名，包括拉斯科洞穴壁画，但其中许多图像的具体年代长期难以确定。放射性碳测年通过测量有机体死亡后逐渐减少的碳14来判断年代；木炭来自燃烧的植物等有机物，通常可以用这种方法测定。但黑色矿物颜料一般被认为主要由铁、锰氧化物组成，不含有机碳，因此很多黑色壁画被视为无法直接测年。不过，科学家此前并未确凿证明这些颜料完全不含碳。

研究人员对丰德高姆洞穴的两幅黑色图像——野牛和常见说法中的“面具状”图形——进行化学分析。他们使用拉曼显微光谱和高光谱成像两种技术，可在不明显损伤壁画的前提下识别材料。拉曼显微光谱利用光分析分子振动产生的化学特征，帮助判断颜料成分；高光谱成像则记录画面每个位置的颜色和反射光谱微小差异，从而识别其中存在的化合物。这两种方法都在黑色颜料中发现了木炭痕迹，且木炭分布均匀贯穿黑色线条，说明碳可能来自原始颜料，而不是后来游客涂鸦、参观活动或旅游污染。

在确认颜料含木炭后，研究者获得特别许可，从壁画上取了极少量样本进行碳14测年。此类微量样本分析难度很高：既要获得足够碳量，又要尽量少损伤古代图像。结果显示，野牛图像属于旧石器时代晚期，也是现代人类创作欧洲许多著名洞穴壁画的时期；其年代约为校准前13461至13162年（calBP）。calBP意为“校正后的距今年代”，其中“现在”按惯例指1950年。由于大气中碳14含量随太阳活动、地球磁场变化等因素改变，原始碳14数值需要校正。这个新年代比此前估算略晚一些。

“面具状”图形的结果更复杂。来自该图形不同部分的样本给出三个不同年代范围：约8993至8590 calBP、15981至15121 calBP，以及15297至14246 calBP。这说明这幅图像不是某位艺术家一次完成，而可能包含相隔数千年的多次创作痕迹。它提示史前洞穴艺术可能具有更复杂的“层积”过程：装饰洞穴未必只在同一时期完成，一些洞穴可能长期具有重要象征意义，被后来的群体反复到访、修改或重新诠释。

这项研究由法国文化遗产仪器开发与革新方法实验室（隶属巴黎高等物理化工学院-PSL、法国国家科学研究中心和文化部）的科学家牵头，结果发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）。合作团队来自多个法国科学与文化遗产机构，包括碳14测量实验室、气候与环境科学实验室相关平台、史前人文自然史实验室、法国国家古迹中心和法国博物馆研究与修复中心等。研究人员将化学成像与高灵敏度碳14测量结合，形成一种有望推广到其他过去被认为无法测年的史前图像的新方法。更精确的年代信息可帮助研究者判断哪些壁画属于同一时期、艺术风格如何变化、不同世代是否反复回到同一洞穴，并最终有助于理解创造这些图像的人群，以及这些地下空间在数千年间的文化意义。