The IntCal09 and Marine09 radiocarbon calibration curves have been revised utilizing newly available and updated data sets from 14 C measurements on tree rings, plant macrofossils, speleothems, corals, and foraminifera. The calibration curves were derived from the data using the random walk model (RWM) used to generate IntCal09 and Marine09, which has been revised to account for additional uncertainties and error structures. The new curves were ratified at the 21st International Radiocarbon conference in July 2012 and are available as Supplemental Material at www.radiocarbon.org. The database can be accessed at http://intcal.qub.ac.uk/intcal13/.

ABSTRACT Radiocarbon ( 14 C) ages cannot provide absolutely dated chronologies for archaeological or paleoenvironmental studies directly but must be converted to calendar age equivalents using a calibration curve compensating for fluctuations in atmospheric 14 C concentration. Although calibration curves are constructed from independently dated archives, they invariably require revision as new data become available and our understanding of the Earth system improves. In this volume the international 14 C calibration curves for both the Northern and Southern Hemispheres, as well as for the ocean surface layer, have been updated to include a wealth of new data and extended to 55,000 cal BP. Based on tree rings, IntCal20 now extends as a fully atmospheric record to ca. 13,900 cal BP. For the older part of the timescale, IntCal20 comprises statistically integrated evidence from floating tree-ring chronologies, lacustrine and marine sediments, speleothems, and corals. We utilized improved evaluation of the timescales and location variable 14 C offsets from the atmosphere (reservoir age, dead carbon fraction) for each dataset. New statistical methods have refined the structure of the calibration curves while maintaining a robust treatment of uncertainties in the 14 C ages, the calendar ages and other corrections. The inclusion of modeled marine reservoir ages derived from a three-dimensional ocean circulation model has allowed us to apply more appropriate reservoir corrections to the marine 14 C data rather than the previous use of constant regional offsets from the atmosphere. Here we provide an overview of the new and revised datasets and the associated methods used for the construction of the IntCal20 curve and explore potential regional offsets for tree-ring data. We discuss the main differences with respect to the previous calibration curve, IntCal13, and some of the implications for archaeology and geosciences ranging from the recent past to the time of the extinction of the Neanderthals.

The focus of this paper is the conversion of radiocarbon ages to calibrated (cal) ages for the interval 24,000–0 cal BP (Before Present, 0 cal BP = AD 1950), based upon a sample set of dendrochronologically dated tree rings, uranium-thorium dated corals, and varve-counted marine sediment. The 14 C age–cal age information, produced by many laboratories, is converted to Δ 14 C profiles and calibration curves, for the atmosphere as well as the oceans. We discuss offsets in measured l4 C ages and the errors therein, regional 14 C age differences, tree–coral 14 C age comparisons and the time dependence of marine reservoir ages, and evaluate decadal vs . single-year 14 C results. Changes in oceanic deepwater circulation, especially for the 16,000–11,000 cal BP interval, are reflected in the Δ 14 C values of INTCAL98.

The IntCal04 and Marine04 radiocarbon calibration curves have been updated from 12 cal kBP (cal kBP is here defined as thousands of calibrated years before AD 1950), and extended to 50 cal kBP, utilizing newly available data sets that meet the IntCal Working Group criteria for pristine corals and other carbonates and for quantification of uncertainty in both the 14 C and calendar timescales as established in 2002. No change was made to the curves from 0–12 cal kBP. The curves were constructed using a Markov chain Monte Carlo (MCMC) implementation of the random walk model used for IntCal04 and Marine04. The new curves were ratified at the 20th International Radiocarbon Conference in June 2009 and are available in the Supplemental Material at www.radiocarbon.org .

A new calibration curve for the conversion of radiocarbon ages to calibrated (cal) ages has been constructed and internationally ratified to replace IntCal98, which extended from 0–24 cal kyr BP (Before Present, 0 cal BP = AD 1950). The new calibration data set for terrestrial samples extends from 0–26 cal kyr BP, but with much higher resolution beyond 11.4 cal kyr BP than IntCal98. Dendrochronologically-dated tree-ring samples cover the period from 0–12.4 cal kyr BP. Beyond the end of the tree rings, data from marine records (corals and foraminifera) are converted to the atmospheric equivalent with a site-specific marine reservoir correction to provide terrestrial calibration from 12.4–26.0 cal kyr B P. A substantial enhancement relative to IntCal98 is the introduction of a coherent statistical approach based on a random walk model, which takes into account the uncertainty in both the calendar age and the 14 C age to calculate the underlying calibration curve (Buck and Blackwell, this issue). The tree-ring data sets, sources of uncertainty, and regional offsets are discussed here. The marine data sets and calibration curve for marine samples from the surface mixed layer (Marine04) are discussed in brief, but details are presented in Hughen et al. (this issue a). We do not make a recommendation for calibration beyond 26 cal kyr BP at this time; however, potential calibration data sets are compared in another paper (van der Plicht et al., this issue).

Uranium–thorium ages obtained by mass spectrometry from corals raised off the island of Barbados confirm the high precision of this technique over at least the past 30,000 years. Comparison of the U–Th ages with 14C ages obtained on the Holocene samples shows that the U–Th ages are accurate, because they accord with the dendrochronological calibration. Before 9,000 yr BP the 14C ages are systematically younger than the U–Th ages, with a maximum difference of ∼3,500 yr at ∼20,000 yrBP . The U–Th technique thus provides a way of calibrating the radiocarbon timescale beyond the range of dendrochronological calibration.

ABSTRACT The concentration of radiocarbon ( 14 C) differs between ocean and atmosphere. Radiocarbon determinations from samples which obtained their 14 C in the marine environment therefore need a marine-specific calibration curve and cannot be calibrated directly against the atmospheric-based IntCal20 curve. This paper presents Marine20, an update to the internationally agreed marine radiocarbon age calibration curve that provides a non-polar global-average marine record of radiocarbon from 0–55 cal kBP and serves as a baseline for regional oceanic variation. Marine20 is intended for calibration of marine radiocarbon samples from non-polar regions; it is not suitable for calibration in polar regions where variability in sea ice extent, ocean upwelling and air-sea gas exchange may have caused larger changes to concentrations of marine radiocarbon. The Marine20 curve is based upon 500 simulations with an ocean/atmosphere/biosphere box-model of the global carbon cycle that has been forced by posterior realizations of our Northern Hemispheric atmospheric IntCal20 14 C curve and reconstructed changes in CO 2 obtained from ice core data. These forcings enable us to incorporate carbon cycle dynamics and temporal changes in the atmospheric 14 C level. The box-model simulations of the global-average marine radiocarbon reservoir age are similar to those of a more complex three-dimensional ocean general circulation model. However, simplicity and speed of the box model allow us to use a Monte Carlo approach to rigorously propagate the uncertainty in both the historic concentration of atmospheric 14 C and other key parameters of the carbon cycle through to our final Marine20 calibration curve. This robust propagation of uncertainty is fundamental to providing reliable precision for the radiocarbon age calibration of marine based samples. We make a first step towards deconvolving the contributions of different processes to the total uncertainty; discuss the main differences of Marine20 from the previous age calibration curve Marine13; and identify the limitations of our approach together with key areas for further work. The updated values for ΔR , the regional marine radiocarbon reservoir age corrections required to calibrate against Marine20, can be found at the data base http://calib.org/marine/ .

New radiocarbon calibration curves, IntCal04 and Marine04, have been constructed and internationally ratified to replace the terrestrial and marine components of IntCal98. The new calibration data sets extend an additional 2000 yr, from 0–26 cal kyr BP (Before Present, 0 cal BP = AD 1950), and provide much higher resolution, greater precision, and more detailed structure than IntCal98. For the Marine04 curve, dendrochronologically-dated tree-ring samples, converted with a box diffusion model to marine mixed-layer ages, cover the period from 0–10.5 cal kyr BP. Beyond 10.5 cal kyr BP, high-resolution marine data become available from foraminifera in varved sediments and U/Th-dated corals. The marine records are corrected with site-specific 14 C reservoir age information to provide a single global marine mixed-layer calibration from 10.5–26.0 cal kyr BP. A substantial enhancement relative to IntCal98 is the introduction of a random walk model, which takes into account the uncertainty in both the calendar age and the 14 C age to calculate the underlying calibration curve (Buck and Blackwell, this issue). The marine data sets and calibration curve for marine samples from the surface mixed layer (Marine04) are discussed here. The tree-ring data sets, sources of uncertainty, and regional offsets are presented in detail in a companion paper by Reimer et al. (this issue).

Knowledge of the state of the earth at the Last Glacial Maximum (LGM, an interval around 21,000 years ago) is an important benchmark for understanding the sensitivity of global environmental systems to change. Much progress in understanding climates of the LGM has occurred in the ∼20 years since the end of the CLIMAP project of the 1970s (Climate Long-range Investigation, Mapping and Prediction). Here we review this progress, based on presentations and discussion at a first open science meeting of the EPILOG project (Environmental Processes of the Ice age: Land, Oceans, Glaciers) held in Delmenhorst, Germany, May 1999. We outline key controversies and document protocols for EPILOG contributions, so that a new synthesis of the LGM Earth can emerge as an open project of the world's community of scientists.