Dataciones arqueolóxicas

1992/10/01 Otaolaurretxi, Jon Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Paleontologia
• Arkeologia

A idade dos restos arqueolóxicos coñécese a través de diferentes sistemas. Nos últimos dez anos, a base de 14 elementos radioactivos de carbono e a dendrocronología (baseada no estudo dos aneis do tronco das árbores) foron amplamente utilizadas como complemento.

Carbono radioactivo

Grazas ao método do carbono 14, a mediados da década dos 60, as dataciones que até entón se aceptaban paira os restos prehistóricos europeos foron patas para arriba. No xacemento de Olduvai, situado en Tanzania, púidose determinar que una capa tiña 1.750.000 anos. As ferramentas atopadas son as máis antigas até o momento e pódese dicir que a humanidade ten polo menos eses anos.

Con todo, na actualidade púidose constatar a falta de precisión das dataciones de carbono 14. O isótopo radioactivo de carbono 14 é só o trilio de todo o carbono existente no mundo ^{(1/10 12} ). Una proporción moi baixa. Con todo, isto significa que por cada gramo de carbono normal hai 60 mil millóns de átomos de carbono 14.

Por cada gramo de carbono normal, cada minuto se desintegran 13,5 átomos de carbono 14, é dicir, un átomo cada catro ou cinco segundos. Isto ocorre co carbono actual (por exemplo, o que temos no esqueleto do noso corpo), o organismo que representa constantemente aos átomos de carbono radioactivo desintegrados. Nos organismos fósiles mortos, o carbono radioactivo diminúe a medida que se desintegra. Cada 83 anos ten un 1% menos de carbono radioactivo e aos 5.730 só un 50%. (Isto supón un período de semidesintegración de 5.730 anos). Entón hai 6,78 desintegracións por minuto e gramo. Aos 22.920 anos, un átomo por minuto se desintegra e aos 40.000 anos hai que esperar un dez minutos paira detectar una desintegración. A partir de aí, a radioactividade é moi débil e por tanto difícil de detectar.

Falta de precisión do carbono radioactivo

Con todo, o período de semidesintegración deste isótopo non sempre se fixou ben. Considerábase que en 1940 era de 25.000 anos, en 1950 entre 4.700 e 7.200, e posteriormente Willard Libby, descubridor do sistema, afirmou que era de 5.568 anos. En 1962 tamén se di que era de 5.730 anos. Con todo, a cifra de Libby utilizouse paira datar e foi aceptada polos científicos, a pesar de que paira saber exactamente a idade tívose que multiplicar polo factor 1,03.

Ademais, calcúlase a idade das mostras actuais e sábese que nos últimos corenta anos as explosións atómicas han provocado un aumento significativo da taxa de radioactividade nos organismos (en torno ao 3%). A revolución industrial ha permitido a emisión de carbono non radioactivo á atmosfera, o que reduciu a taxa.

A determinación exacta da idade non é tan sinxela. A radioactividade é un fenómeno aleatorio. As partículas beta que recibe o rexistrador non chegan regularmente. En caso de dispersión, calcúlase a desviación estándar. Existe una probabilidade do 68% para que a idade estimada estea comprendida entre +1 e -1 da idade real. Se a tolerancia está comprendida entre +2 e -2, a probabilidade é do 95,5%. Por iso, as cifras que se dan na actualidade adoitan ir acompañadas de tolerancia. Nos gráficos tamén se marca a franxa de tolerancia xunto ao momento de idade.

Á idade que nos dan os laboratorios hai que sumar o 3% por período, despois os anos transcorridos desde 1950 e terceiro a tolerancia. Pero é algo máis. Nun principio considerouse que a formación de carbono radioactivo na parte superior da atmosfera era constante, pero en realidade non se produciu, xa que depende da actividade do sol. O Sol ten un ciclo de once anos e na formación de carbono radioactivo producíronse variacións entre o 1% e o 3% nas últimas décadas.

Todas estas imprecisións, como os egiptólogos, non estaban a gusto coas datas que se lles daban. Nalgúns casos as desviacións respecto dos seus cálculos eran de 700 e 800 anos, pero iso si, as datas de carbono radioactivo eran sempre “máis novos” que as cronoloxías históricas.

Dendrocronología apoiando o carbono

A falta de precisión do carbono radioactivo ha podido ser resolta en parte pola dendrocronología (sistema de datación mediante análise de aneis en troncos de árbores). Este método toma o nome da palabra grega dendro (árbore). No suroeste de Estados Unidos, algúns piñeiros dos desertos (tipo Pinus aristrata) puideron durar miles de anos e, analizando os seus aneis troncales, púidose construír una cronoloxía até a prehistoria (aproximadamente sete mil anos a.C.).

O que se fixo basicamente é tomar mostras de madeira dunha idade coñecida e datar cun método de carbono 14 radioactivo. Dito doutro xeito, o método do carbono radioactivo foi “calibrado” con dendrocronología até o ano 6000 a.C. Púidose comprobar que os cálculos en carbono eran exactos. nos primeiros séculos pero a. C. en época daba datas máis novas: a.C. 200 anos máis novos cara ao ano 1000, 400 anos máis novos cara ao ano 2000 e 800 anos máis novos cara ao ano 5000.

Saba santa de Turín

A calibración e a eliminación do “ruído de fondo” permiten actualmente calcular a datación das mostras medievais en 20 anos. Ademais, co uso de acelerantes de partículas, a mostra de miligramos é suficiente e algunhas pezas pódense fabricar sen rotura nin deterioración. A datación da saba santa de Turín foi un éxito, pero ao principio tiña algúns inconvenientes. Tres laboratorios dataron o método do carbono radioactivo, pero ante as incidencias na curva de calibración, a data real foi XIII. podería ser da segunda metade do século ou máis de cen anos despois. A primeira mención historicamente realizada á saba santa data do ano 1350, polo que foi o XIII. Paira una mostra analizada en Lyon deuse una datación entre 1264 e 1283.

Sistema uranio-torio

A desintegración do isótopo Uranio 234 convértese nun torio 230, una transformación que se pode detectar mediante un novo método de espectrografía de masas.

Un grupo de científicos norteamericanos tomaron mostras de até 124 metros de profundidade nas corais da illa de Barbados. Cando a última glaciación estaba en auxe, o nivel dos océanos estaba 120 metros por baixo do actual. Desde entón as corais foron subindo co nivel do mar e, datando as corais co sistema uranio-torio, púidose construír a súa historia, moi relacionada coa historia do clima.

As oscilacións climáticas alcanzadas paira o últimos oito ou dez mil anos comparáronse coas indicadas pola dendrocronología e púidose comprobar que son practicamente identitarias. Continuando coa datación en corais por uranio-torio até o ano 20000, o método do carbono 14 puido ser “calibrado” ata que a dendrocronología non abarca. A partir do ano 6000, observouse que na época glacial o sistema de carbono deu diferenzas entre 2.000 e 3.000 anos. Toda a Prehistoria debe, por tanto, ser “envellecida”. En Lascaux, por exemplo, o método do carbono radioactivo calculou á madeira local una idade de 17.000 anos, pero realmente ten 20.000.

Outros sistemas

En arqueoloxía utilízanse diferentes sistemas de datación en función da idade e natureza da mostra, e en ocasións varios métodos de análises dunha mesma mostra. Arqueomagnetismo sobre todo cerámica (envases, fornos, etc.) Utilízase paira datar e ten una validez aproximada de 6.000 anos. En canto á dendrocronología, pode chegar aos 7.000 anos (aínda que só paira o estudo da madeira) e de carbono radioactivo até os 40.000 (paira a datación de organismos vivos). A partir de aí utilízase o sistema de argón potásico e a termoluminiscencia, un paira a datación de capas volcánicas e outro paira materiais que se quentaron moito (envases, pedras do forno, pedras volcánicas, etc.) paira calcular.