La ciencia analítica: de la tierra del campo al laboratorio
Las muestras de tierra que se guardan de las excavaciones son analizadas en el laboratorio para buscar restos de plantas y semillas, por lo general. El procedimiento para separar la tierra de esos posibles restos orgánicos se llama “flotación” y consiste en pasar la tierra ya seca por un volumen de agua. Los restos orgánicos vegetales antiguos (suelen estar carbonizados), flotan y se les llama “fracción ligera” y la parte que no “flota” y se hunde se le llama fracción pesada.
Flotación y fracciones.
La fracción ligera se analiza por especialistas en etnobotánica para identificar restos de plantas y semillas antiguas, y de la fracción pesada se separan los materiales que suelen ser fragmentos pequeños de cerámica, obsidiana, sílex, pizarra, piedra verde, pirita, mica, pigmento, hueso, concha, cascarón de huevo, etc. Cada tipo de material se deposita en una bolsita con todos sus datos y se guarda.
Análisis de fracción pesada.
Aunque los fragmentos recuperados de la fracción pesada parecen poco significativos, el análisis de esos huesos ha permitido identificar varias especies de animales (mediante el microscopio) que, por su tamaño, habrían sido imposibles de detectar durante las excavaciones. Tal es el caso de fauna como los erizos de mar, peces, reptiles, patos y aves pequeñas como el colibrí o la codorniz; y estas especies han sido muy reveladoras para los estudios sobre la fauna que fue utilizada y aprovechada por los antiguos habitantes de Teotihuacan.
Alineamientos urbanos antiguos llevan la investigación con LiDAR a redescubrir un sitio
Por Alexis Bridges, Tanya Catignani y Ariel Texis Muñoz
En Teotihuacan, el uso de imágenes satelitales detalladas y de tecnología LiDAR ha permitido la detección remota de elementos arqueológicos que a menudo son imposibles de visualizar a nivel del suelo. Esto confirma también que no podemos evitar el legado del pasado y sus influencias en el presente.
Una de las metas del Proyecto Complejo Plaza de las Columnas ha sido determinar qué extensión del Valle de Teotihuacan actual fue influenciada por el alineamiento de 15° al este del norte verdadero. Nuestro equipo ha rastreado este alineamiento digitalizando los elementos modernos en ArcGIS Online (Figura 1). Debido a que la Calzada de los Muertos es tan central a la ciudad, parece lógico que las estructuras modernas cercanas pudieran estar alineadas de la misma manera, pero en las áreas más alejadas del centro de la ciudad, parecería menos probable que se presentara dicho patrón. De acuerdo con nuestros cálculos más estrictos, más del 30% de la región coincide con este alineamiento tradicional, incluso las áreas que están muy lejos del centro de la ciudad. Una teoría para explicarlo, es que las estructuras antiguas, derruidas y enterradas a través de los siglos tras su construcción original, pueden aún tener un impacto en las construcciones modernas y en las decisiones agrícolas a razón de las dificultades que dichos elementos arqueológicos representan para extraer materiales y realizar las labores del arado.
Figura 1: Mapa satelital del Valle de Teotihuacan con elementos modernos digitalizados; el Sitio TC-8 se localiza al centro-izquierda.
Un pueblo que llamó nuestra atención se ubica al lado oeste del centro de la ciudad (Figura 1); casi todo está alineado, lo que resulta en una concentración masiva de elementos digitalizados en el mapa. Los mapas LiDAR y satelitales no revelaban ningún elemento arqueológico evidente en esa área, pero después de estudiar registros arqueológicos antiguos, encontramos que hubo una excavación en los 1960s dirigida por William T. Sanders, que había descubierto un complejo departamental, reportando que debió haber sido habitado por cientos de personas durante su ocupación máxima y estuvo habitado hasta el periodo colonial. Aunque el equipo de Sander lo identificó como el sitio TC-8, el octavo asociado al periodo Clásico teotihuacano, desafortunadamente, el mapa carecía de elementos identificables que pudieran indicarnos el lugar preciso de la excavación (Figura 2).
Figura 2: Dibujo del sitio TC-8 realizado por el equipo de Sanders (Proyecto Valle de Teotihuacan).
Este sitio pudo haber quedado perdido en el tiempo si no hubiera un segundo mapa que Sanders creó de todo el valle. Su ubicación aproximada pudo hallarse georreferenciando calles y pueblos que aún existían, y desde ahí pudo detectarse en el mapa LiDAR un alineamiento de rocas. Finalmente, re-examinamos el mapa LiDAR y encontramos algunos montículos bajos que coincidían con el mapa de Sanders (Figura 3).
Figura 3: Modelo digital de elevaciones (DEM) LiDAR mostrando montículos del TC-8.
La confirmación preliminar en campo
arrojó resultados prometedores a través de tiestos y fragmentos de concha que
eran bastante inusuales para un área interior como ésta.
Empleando un proceso similar, otro sitio al suroeste, conocido como TC-21 fue localizado con hallazgos similares de tiestos. Aunque los resultados preliminares no son todavía confirmatorios, sí indican que dichas ubicaciones pueden corresponder a aquellos sitios “olvidados” de Sanders.
Esta experiencia resalta el poder de combinar la tecnología moderna con datos históricos. La tecnología sin aspectos analógicos de la arqueología no puede mostrarnos todo, además que confiar por entero en la tecnología crearía pérdida de información. El re-descubrimiento de TC-8 y TC-21 sólo muestra que la arqueología es, y probablemente siga siendo, una ciencia histórica en su base.
La tecnología LiDAR (detección y clasificación de imágenes por láser) emplea un dispositivo que permite detectar la superficie de diferentes tipos de objetos; esto lo hace mediante la emisión de un láser que mide y registra la distancia entre el aparato emisor y el objeto que refleja la emisión. El dispositivo funciona como un escáner aerotransportado, que dispara miles de emisiones láser por segundo y registra sus “retornos” al aparato; con esta información se obtienen miles de ubicaciones que forman una “nube de puntos”, que además están referenciados geográficamente.
Calzada de los Muertos y Pirámide de la Luna: nube de puntos LiDAR.
Esta información permite generar una imagen de los diversos objetos que cubren la superficie del terreno como la vegetación y estructuras modernas, y también de las secciones no cubiertas. Una de las grandes ventajas de esta técnica es que el procesamiento de los datos permite “eliminar” (virtualmente) la vegetación que cubre el terreno y así poder obtener un “retrato” detallado de la superficie del terreno, que se le conoce como Modelo Digital del Elevación (DEM). El grado de detalle que tienen estos tipos de mapas e imágenes digitales es mucho mayor al que se podría obtener por medios tradicionales de topografía, además de que ahorran mucho tiempo y fuerza de trabajo. No obstante, aún no es una técnica accesible para su aplicación generalizada.
Pirámide del Sol: fotorafía aérea (izquierda) fusionada con imagen del DEM (derecha).
Recientemente esta técnica se ha aplicado en el ámbito de la arqueología, donde está complementado los métodos tradicionales de reconocimiento que eran la fotografía aérea y los recorridos a pie. Además, como los datos están referenciados al Sistema de Posicionamiento Global (GPS), la información recolectada está georreferenciada, además de que tiene una gran resolución, por lo que el grado de error es de apenas centímetros en el registro de los rasgos o elementos detectados en el mapa LiDAR.
Para el caso particular del Valle de Teotihuacan, el Proyecto Complejo Plaza de las Columnas generó un mapa con LiDAR en 2015. Este mapa cubre un área de 165 Km2 aproximadamente, y aunque la vegetación no es un elemento “que nublara la vista” sobre la superficie del área investigada, lo que permitió su procesamiento fue eliminar las estructuras modernas (manchas urbanas) que dominan el valle. Este mapa LiDAR es único en la región, y presenta un retrato del valle en 2015, sobre el cual podrán registrarse y compararse los cambios que ha sufrido su superficie a través de los siglos.
Como parte del mismo proyecto en 2017 se designó a un equipo especial para iniciar el trabajo de prospección en superficie; su objetivo ha sido recorrer el Valle de Teotihuacan, para buscar y verificar cada uno de los detalles registrados en el mapa LiDAR de 2015. Este equipo se ha concentrado en realizar recorridos a pie a lo largo y ancho del valle, tomando muestras de los materiales visibles en la superficie y verificar la exactitud y veracidad de lo observado a detalle en el mapa LiDAR, es decir, distinguir entre los posibles elementos antiguos y otros que son modernos. Para esto ha sido indispensable establecer contacto con diferentes comunidades locales.
Este trabajo de recorrido de superficie empieza desde el laboratorio. Primero, parte del equipo se encarga de analizar el mapa para detectar posibles rasgos antiguos, que los nombra “elementos potenciales”, y pueden ser montículos, depresiones, terrazas, plazas o estructuras. Después, la otra parte del equipo se encarga de verificar en el campo esos elementos potenciales, y lo hace caminando exactamente en el área marcada por el primer equipo con la ayuda de dispositivos de posicionamiento geográfico (GPS); por eso es tan importante conocer las coordenadas geográficas de forma precisa.
Una vez detectado el terreno que contiene el elemento a investigar, el equipo de recorrido procede a tomar muestras de los materiales que se observan en superficie. Para esto, se delimita un área específica, donde se recolectan fragmentos de cerámica, obsidiana, figurillas de barro y piedras pulidas como metates y manos. Posteriormente, se realiza un registro detallado del elemento revisado, haciendo anotaciones sobre la vegetación presente, el uso de suelo actual y la presencia de otros materiales. Todo lo que se recolecta como muestra es etiquetado y se lleva al laboratorio, donde posteriormente será lavado, marcado y finalmente analizado por nuestros especialistas en cerámica y lítica.
Valle de Teotihuacan: recolección de materiales culturales.
Este tipo de trabajo realizado en el Valle de Teotihuacan no sería posible sin el apoyo de las comunidades locales, pues son las que nos han permitido caminar sobre sus parcelas, terrenos agrícolas, ejidos y otras propiedades; todos unidos en un mismo esfuerzo por conservar y estudiar su herencia cultural. Cabe mencionar que además de los permisos para realizar la prospección, los pobladores también nos transmiten conocimientos sobre sus terrenos, ya sean historias sobre los cambios pasados y recientes, o bien, los nombres antiguos de algunos lugares (como los distintos cerros que rodean al valle). Eso sin duda, enriquece aún más la información que puede obtenerse del mapa digital en sí mismo.
Así, agradecemos a las siguientes comunidades y sus pobladores por su incondicional apoyo en estos esfuerzos:
Atlatongo (Palomar)
Barrio de Purificación
Belén
Cozotlán
Cuautlazingo
El Saltito
Ixtlahuaca
Maquixco
Oxtotipac
San Agustín Actipac
San Antonio de las Palmas
San Francisco Mazapa
San Isidro
San Lorenzo Tlalmimilolpan
San Lucas Tepango
San Pedro Tepetitlán
San Sebastián Xolalpan
Santa María Palapa
Santiago Tolman
Santiago Tepetitlán
Tlachinolpa
Tlajinga
Xometla
De igual forma, agradecemos a los municipios de Acolman, San Martín de las Pirámides, Teotihuacan de Arista, y Otumba, así como al Centro de Conservación Reino Animal, y a la Delegación Texcoco de la Secretaría del Medio Ambiente del Estado de México, por la atención prestada, así como la facilidad en los permisos requeridos para poder realizar este proyecto de investigación.
Los elementos de la dieta antigua: cómo el análisis de isótopos en el laboratorio ayuda a los arqueólogos
La comida es una parte muy importante de nuestras vidas, pero es un aspecto difícil de reconocer en el registro arqueológico. Por lo general, los arqueólogos tratan de encontrar huesos de animales y otros residuos en antiguos depósitos de basura o vasijas, para averiguar lo que la gente pudo haber comido. Sin embargo, actualmente hay una herramienta que los arqueólogos pueden utilizar y que puede decir mucho sobre lo que las personas y los animales consumieron: los análisis de isótopos estables. Esta metodología permite conocer la composición química de huesos humanos y de animales, por lo que puede revelar valiosa información sobre la dieta y en consecuencia, los arqueólogos pueden proyectar ideas sobre la organización social y la interacción entre los seres humanos y los animales.
Todos los organismos vivos están compuestos de moléculas que han comido y en consecuencia han absorbido durante toda su vida. Los huesos, los dientes, y hasta las moléculas del cabello pueden decir mucho sobre la historia de vida y el medio ambiente de un organismo. Estas moléculas contienen elementos que se denominan isótopos estables, y su composición puede variar dependiendo del entorno en el que ha vivido del organismo. Ciertos factores como la temperatura, la altitud, la nutrición y la humedad afectan dicha composición isotópica y se verá reflejado en los tejidos que analizamos. Los isótopos que se pueden analizar son los de carbono, oxígeno, nitrógeno y estroncio. El carbono se encuentra en el grafito de nuestros lápices y en el aire que respiramos y luego expiramos como dióxido de carbono; también, el carbono se relaciona con el mecanismo en que las plantas obtienen energía, es decir, la fotosíntesis. Los ciclos de los isótopos del carbono C3 y C4 son las vías fotosintéticas más comunes que una planta utiliza, y sus proporciones varían de una especie de planta a otra. Como estos isótopos pueden ser determinados en los huesos de un animal o una persona que haya comido plantas, los arqueólogos pueden reconstruir cuáles plantas comieron, dónde vivían (basándose en los lugares donde crecen/crecían dichas plantas), y cómo su dieta pudo cambiar a través del tiempo…¡Esta es la información que se puede deducir “sólo” del carbono! He ahí la importancia de recopilar la información que proporcionan los análisis de isótopos estables.
Fragmento de hueso de ciervo arqueológico con sección removida para el análisis de isótopos.
¿Cómo realizan los arqueólogos análisis de isótopos? En mi caso, en el Laboratorio de Ciencias Arqueológicas de la Universidad George Mason ayudo a preparar los huesos para poder extraer la información isotópica requerida, como en el caso de los huesos arqueológicos recuperados en las investigaciones del Proyecto Complejo Plaza De Las Columnas (PPCC). Primero se limpian los huesos después de la excavación. Después se separan de acuerdo a especies identificadas, se fotografían y se documentan bien para tener un mejor registro; es muy importante esta documentación porque el análisis de isótopos es un proceso destructivo. Una vez que los huesos están limpios, me aseguro de quitar todo resto de tierra adherida alrededor y dentro del hueso, empleando una herramienta rotatoria, con la cual también se extrae la muestra del hueso que será utilizada en el análisis isotópico. A continuación, “lavo” esa muestra en un baño sónico, el cual elimina el resto de la suciedad, que no pudo retirarse a mano, mediante ondas sonoras de alta frecuencia.
Muestras de isótopos listas para ser remojadas durante la noche.
Después de dejar secar la muestra durante una noche, la trituro con un mortero y pistilo de ágata hasta convertirla en un polvo fino. Luego la peso y la transfiero a un tubo para que pueda remojarse durante la siguiente noche en una solución química que eliminará la mayoría de sus componentes orgánicos. Posteriormente, enjuago la muestra con agua ultrapura y mediante una solución ácida, elimino por completo los compuestos orgánicos restantes. Finalmente, la vuelvo a pesar y entonces, la muestra está lista para llevarla al espectrómetro de masas del Smithsonian Museum Conservation Institute.Este equipo es capaz de medir las variaciones isotópicas de la muestra, y estas variaciones son las que proveerán la información para que los arqueólogos reconstruyan la dieta del individuo y el ecosistema en el que vivía.
Adición de la solución química para eliminar el material orgánico del polvo óseo.
A primera vista, el análisis de isótopos puede resultar intimidante para alguien con poca experiencia trabajando con productos químicos y robustos equipos de medición. Sin embargo, he disfrutado enormemente mi tiempo trabajando en el Laboratorio de Ciencias Arqueológicas aprendiendo sobre los isótopos y cómo muchas preguntas sobre la vida antigua pueden ser contestadas a través de estudios como este. Los análisis de isótopos estables abren una nueva ventana a la vida antigua que puede brindar información a los arqueólogos para inferir más allá del propio consumo de alimentos. En el PPCC, el análisis de isótopos ha permitido a sus investigadores encontrar información valiosa sobre el manejo de fauna y cómo esto incidió en la estructura social en la antigua ciudad de Teotihuacan. Así, el potencial de los análisis isotópicos es bastante amplio, y los arqueólogos tienen aún mucho que descubrir aplicando esta fascinante metodología en sus investigaciones.
Referencias:
France, Christine A.M., Douglas W. Owsley, and Lee-Ann C. Hayek. “Stable Isotope Indicators of Provenance and Demographics in 18th and 19th Century North Americans.” Journal of Archaeological Science 42 (2014).
Schwarcz, H.P, M.J. Schoeninger. “Stable Isotopes of Carbon and Nitrogen as Tracers for Paleo-diet Reconstruction.” In Handbook of Environmental Isotope Geochemistry, by M. Bakaran, 725-742.
Sugiyama, Nawa, William L. Fash, and Christine A. M. France. “Jaguar and Puma Captivity and Trade among the Maya: Stable Isotope Data from Copan, Honduras.” Plos One 13, no. 9 (2018) .
White, Christine D. “Stable Isotope and the Human-Animal Interface in Maya Biosocial and Environmental Systems.” Archaeofauna 13 (2004). 183-198.
