Zum ersten Mal haben Wissenschaftler das Alter prähistorischer Malereien in der Font-de-Gaume, einer berühmten geschmückten Höhle bei Les Eyzies in der Dordogne (Südwestfrankreich), genau bestimmt. Die neuen Erkenntnisse liefern feste Daten für zwei schwarze Bilder, einen Bison und eine maskenartige Figur, und zeigen, dass Teile des Kunstwerks in weit auseinanderliegenden Zeiträumen geschaffen wurden. Die Ergebnisse könnten Archäologen eine mächtige neue Methode bieten, um zu rekonstruieren, wann Menschen geschmückte Höhlen betraten, Malereien anfertigten und zurückkehrten, um sie zu verändern oder zu ergänzen.

Die Dordogne beherbergt einige der bekanntesten prähistorischen Kunstwerke Europas, darunter die Malereien von Lascaux. Doch das genaue Alter vieler dieser Bilder zu bestimmen, ist weiterhin äußerst schwierig geblieben. Die Radiokarbondatierung funktioniert durch die Messung von Kohlenstoff-14, einer radioaktiven Form von Kohlenstoff, die nach dem Tod eines Organismus allmählich verschwindet. Da Holzkohle aus verbranntem organischem Material besteht, kann sie oft mit dieser Methode datiert werden. Mineralische Pigmente enthalten jedoch in der Regel keinen Kohlenstoff und können daher nicht auf die gleiche Weise analysiert werden. Forscher glaubten lange, dass viele schwarze Malereien in der Region vollständig aus Eisen- und Manganoxiden bestanden. Diese natürlich vorkommenden Mineralien können dunkle Pigmente erzeugen, enthalten aber nicht den organischen Kohlenstoff, der für die Radiokarbondatierung benötigt wird. Daher galt die Kunst im Allgemeinen als unmöglich direkt zu datieren. Allerdings hatten Wissenschaftler nie schlüssig nachgewiesen, dass die Pigmente überhaupt keinen Kohlenstoff enthielten.

Um dies zu untersuchen, analysierten die Forscher die chemische Zusammensetzung von zwei schwarzen Figuren in Font-de-Gaume. Eine stellt einen Bison dar, die andere wird gemeinhin als Maske beschrieben. Das Team verwendete Raman-Mikrospektrometrie und hyperspektrale Bildgebung, zwei Techniken, die Materialien identifizieren können, ohne das Kunstwerk nennenswert zu beschädigen. Die Raman-Mikrospektrometrie nutzt Licht, um zu untersuchen, wie Moleküle schwingen, und erzeugt eine chemische Signatur, die bei der Identifizierung von Pigmenten und anderen Substanzen hilft. Die hyperspektrale Bildgebung zeichnet subtile Unterschiede in Farbe und reflektiertem Licht an jedem Punkt eines Bildes auf. Wissenschaftler können diese Messungen nutzen, um zu bestimmen, welche Verbindungen vorhanden sind. Die hyperspektrale Bildgebung wird in der Kulturerbeforschung häufig eingesetzt, da sie Merkmale offenbaren kann, die mit bloßem Auge schwer oder gar nicht zu erkennen sind. Sie findet auch Anwendung in der biomedizinischen Wissenschaft, Landwirtschaft, Umweltüberwachung und Astrophysik.

Beide Methoden zeigten Spuren von Holzkohle im schwarzen Pigment der Malereien. Die Holzkohle war durchgehend in den schwarzen Linien der Figuren verteilt. Dieses Muster war wichtig, da es darauf hindeutete, dass der Kohlenstoff Teil des ursprünglichen Pigments war und nicht eine Kontamination durch spätere Graffiti, Besucher oder touristische Aktivitäten in der Höhle. Nachdem die Holzkohle bestätigt war, erhielten die Forscher eine außergewöhnliche Genehmigung, extrem kleine Proben für die Kohlenstoff-14-Datierung zu entnehmen. Die Analyse solch begrenzten Materials ist technisch anspruchsvoll. Wissenschaftler müssen genug Kohlenstoff sammeln, um eine zuverlässige Messung zu erhalten, während sie so wenig wie möglich von dem antiken Bild entfernen.

Die Ergebnisse bestätigten, dass der Bison aus dem Jungpaläolithikum stammt, dem späteren Teil der Altsteinzeit, als anatomisch moderne Menschen viele der berühmtesten Höhlenmalereien Europas schufen. Der Bison wurde zwischen 13.461 und 13.162 calBP gemalt. CalBP bedeutet kalibriert vor heute, wobei die Gegenwart konventionell als das Jahr 1950 definiert ist. Radiokarbonmessungen müssen kalibriert werden, da die Menge an Kohlenstoff-14 in der Atmosphäre im Laufe der Zeit variiert hat. Diese Schwankungen können durch Faktoren wie Sonnenaktivität und Veränderungen des Erdmagnetfelds beeinflusst werden. Das neue Datum ordnet den Bison etwas später ein als frühere Schätzungen.

Die Maske lieferte ein noch komplexeres Ergebnis. Proben aus verschiedenen Teilen der Figur ergaben drei unterschiedliche Bereiche. Ein Abschnitt wurde auf zwischen 8.993 und 8.590 calBP datiert. Ein anderer auf zwischen 15.981 und 15.121 calBP, während ein dritter auf