Cronología absoluta
Para conocer la edad estimada en años de un yacimiento paleontológico o arqueológico, es necesario utilizar técnicas de fechamiento que puedan proveernos con fechas absolutas. Existen varias técnicas de fechamiento para obtener fechas absolutas, entre ellas los dos métodos aplicados en este proyecto: fechamiento con radiocarbono (Carbono-14), y arqueomagnetismo.
Para cada una de estas técnicas es necesario tomar muestras de materiales específicos que provienen del área de excavación y que pueden ser fechados. Para el fechamiento por C14 se necesitan muestras de restos orgánicos, los cuales incluyen ecofactos, tales como madera, carbón, hueso y concha; mientras que para el fechamiento por arqueomagnetismo se requieren materiales completamente diferentes, como material de construcción, estuco u hornos, entre otros. Dichas muestras se envían a especialistas capacitados en la utilización del equipo y las facilidades necesarias en diferentes laboratorios, dependiendo el método de fechamiento aplicado.
Radiocarbono
El Carbono-14 (14C) es un isótopo inestable y radiactivo, mejor conocido como radio carbono. Ha sido empleado desde mediados del siglo XX para estimar la edad de numerosos yacimientos paleontológicos y arqueológicos alrededor del mundo.
El Carbono-14 es absorbido por todos los seres vivos a lo largo de su vida. Cuando estos organismos mueren el 14C comienza a desintegrarse a un intervalo de tiempo constante. En consecuencia, es posible saber el tiempo transcurrido desde el momento en el que un organismo murió mediante la cantidad de 14C contenido en restos orgánicos arqueológicos o fósiles, tales como madera, carbón, hueso, concha, y colágeno. Estas fechas se utilizan para inferir la antigüedad de sitios arqueológicos o paleontológicos.
Este proyecto ha enviado muestras de carbón y de huesos a los siguientes laboratorios: Laboratorio de Espectrometría de Masas con Aceleradores (AMS), de la Universidad de Arizona y Beta Analytic.
Arqueomagnetismo
Otra de las técnicas utilizadas en arqueología para calcular la edad absoluta de un sitio es el arqueomagnetismo. Esta técnica detecta cambios sutiles en el campo magnético de la Tierra, tales como cambios en la dirección del Norte magnético y su intensidad, los cuales han cambiado a través del tiempo; y compara el alineamiento magnético de materiales arqueológicos con dichos cambios conocidos.
Algunas muestras de la primera temporada del proyecto ya han sido analizadas por la Dra. Soler en el Laboratorio de Paleomagnetismo (Área de Arqueomagnetismo) del Instituto de Geofísica de la UNAM para su datación. Esperamos que los resultados de este estudio puedan ayudarnos a definir cuando fueron utilizadas las estructuras muestreadas.
Pero, ¿en qué consiste?
Para poder entender cómo funciona esta técnica es necesario que hablemos un poco de nuestro planeta y su campo magnético. El planeta Tierra se comporta como si fuera un imán gigantesco formando un campo de fuerzas magnéticas. El Polo Sur magnético en realidad se alinea con el Polo Norte geográfico, mientras que el Polo Norte magnético corresponde con el Polo Sur geográfico. La posición de los polos magnéticos no es constante y cambia constantemente a través del tiempo. Estos cambios de dirección e intensidad del campo magnético han sido observados y estudiados desde mediados del siglo XVII. Actualmente, dichas observaciones son empleadas para crear un mapa que traza la curva de variación secular, que es la representación gráfica de los registros de la ubicación del norte magnético a través del tiempo.
Por otro lado, los minerales de óxido de hierro (hematita, magnetita, etc.) tienen propiedades magnéticas, y cuando son expuestos a altas temperaturas (500-700 °C) pierden su magnetización. Al momento de enfriarse, los minerales se realinean y adquieren la dirección del campo magnético terrestre en ese momento. A la magnetización adquirida por estos minerales se le denomina magnetismo termorremanente, y los minerales pueden conservar esa dirección del campo magnético terrestre a lo largo del tiempo.
Los minerales magnéticos han sido utilizados desde tiempos remotos para dar color a la superficie de pisos, muros, murales y cerámica. En consecuencia, algunos de estos minerales han sido expuestos a altas temperaturas, lo cual los hace candidatos perfectos para datación. Gracias a lo anterior es posible estimar la edad de algunos sitios arqueológicos mediante la comparación de su magnetización con una curva de variación secular.
¿Qué tipo de materiales se emplean para los análisis de arqueomagnetismo?
En arqueología los materiales que conservan esta alineación del campo magnético terrestre son principalmente hornos, pisos o muros quemados, comales y fogones. Recientemente se ha descubierto que algunos murales o estucos que contienen pintura mineral (e. g. hematita molida) pueden registrar la dirección del campo magnético en el momento en el que fueron hechos (Dra. Ana Ma. Soler Arechalde, comunicación personal).
Es necesario que las muestras para arqueomagnetismo sean tomadas de excavaciones con un estricto control estratigráfico, ya que la información de contexto es esencial para la refinar la estimación de las fechas de referencia. Adicionalmente, es recomendable emplear otras técnicas de fechamiento como radiocarbono, termoluminiscencia, hidratación de obsidiana, que sirvan como referencia cruzada.
Toma de muestras para arqueomagnetismo
Durante la primera temporada de excavación del proyecto la Dra. Ana Soler tomó varias muestras para estimar la edad absoluta del sitio.
A continuación, se describe el protocolo general para la toma de muestras para análisis de arqueomagnetismo. La siguiente descripción es particularmente para muestras de piso, ya que hay ligeras variaciones de muestreo dependiendo del contexto.
- Las muestras se toman con un cilindro de madera de 2.54 cm de diámetro por 2.1 cm de alto; cerca de diez de estos cilindros se adhieren a la superficie con pegamento epóxico no magnético. Cada cilindro es nombrado y marcado, listo para ser orientado.
Toma de muestras para análisis arqueomagnéticos
- Las muestras son entonces orientadas con la ayuda de una brújula Brunton, se marca una flecha de tinta indeleble indicando su posición con respecto al norte geográfico (en grados). Con el clinómetro de la brújula se obtiene su inclinación con respecto al plano horizontal (en grados). Tanto el grado de orientación y de inclinación son necesarios para determinar la dirección del campo en cada espécimen en coordenadas geográficas.
Orientación de las muestras, 2015
- Con la ayuda de cinceles, martillos y espátulas se desprenden los testigos de madera asegurándose de que la capa estuco, piso o muro está bien adherida a la madera.
- Finalmente, los testigos de madera con muestras de estuco se envuelven en algodón y se etiquetan con su número de muestra.
- El número de especímenes que forman una muestra varía dependiendo de las condiciones del sitio, usualmente se toman entre 10 y 12 para cada muestra.
- Posteriormente las muestras son preparadas en laboratorio para que cumplan con las dimensiones que se requieren en los magnetómetros en que son medidas.
- En este instrumento, las muestras son sometidas a campos alternos crecientes para determinar la dirección del campo de cada uno de los especímenes.
- Con los resultados de todos los especímenes de una muestra se obtiene una dirección media a través de estadística de Fisher. Esta dirección es la que finalmente es comparada con las curvas de variación secular mediante estadística bayesiana: declinación (ángulo con respecto al norte magnético) e inclinación (ángulo con respecto al plano horizontal) para obtener determinaciones de edad estadísticamente más probables. Dado que estas estimaciones se basan en métodos estadísticos, entre más grande sea el tamaño de nuestras muestras mayor será el intervalo de confianza.
Otra manera de tomar muestras es en bloques. El proceso es similar al mencionado anteriormente pero el bloque se orienta solo una vez. En este caso las muestras son de mayores dimensiones y pueden ser divididas en especímenes mas pequeños en situaciones de laboratorio más controladas.
¡No olvides visitar esta página para conocer los resultados de estos análisis!
Literatura consultada
Séjourné, L. 1969. Teotihuacan métropole de l’Amérique. François Maspero, Paris, 318 pp.
Soler Arechalde, A. M. 2014. Arqueomagnetismo en Mexico 1965-2013. Latinmag Letter, 4(4):1-14.