26 julio, 2021
Datan muestras por radiocarbono de hueso y materia orgánica en sedimentos, así como de carbón
Por UNAM
Especialistas del Instituto de Física (IF) dataron muestras de un estudio sobre la llegada de los primeros humanos a América, el cual concluyó que éstos poblaron el continente entre hace 19 mil y 26 mil 500 años, durante el Último Máximo Glacial.
Investigaciones anteriores calculaban que el acontecimiento ocurrió hace 13 mil años desde Asia vía Beringia, por grupos humanos que desarrollaron en Norteamérica una tradición material conocida como Clovis, caracterizada por sus puntas de lanza de forma acanalada.
El estudio, publicado en 2020 en la revista Nature y realizado en la cueva del Chiquihuite, en Zacatecas, lo encabezó el arqueólogo Ciprian Ardelean, de la Universidad Autónoma de Zacatecas (UAZ), quien para llegar a estas conclusiones necesitó análisis de datación de muestras por radiocarbono, que efectuaron varias instancias internacionales, entre ellas el Laboratorio Nacional de Espectrometría de Masas (LEMA) del IF.
Los otros laboratorios fueron: el Oxford Radiocarbon Accelerator Unit (ORAU), en el Reino Unido; el International Chemical Analysis (ICA), Beta Analytic y el PaleoResearch Institute (PRI), los tres en Estados Unidos.
“Datamos varias muestras de hueso y de materia orgánica en sedimento, así como de carbón, materiales que estaban cerca de los de piedra que se encontraron en la cueva”, explicó Corina Solís Rosales, investigadora del LEMA en el IF.
La física pormenorizó que cuando se recibe material en el LEMA se sigue un procedimiento de registro, de limpieza física, un lavado con agua y ultrasonido para eliminar toda la suciedad y luego una limpieza química para obtener el material que contenga el carbono original de la muestra.
“En el caso de los huesos se hace un tratamiento más de extracción de colágeno, la molécula más íntima del hueso la cual conserva el carbón original.”
Las muestras limpias se secan por medio de liofilización. El carbón se convierte en grafito y la muestra se quema en un analizador elemental que está acoplado a un grafitizador automatizado. “Esta combustión produce varios gases, uno es dióxido de carbono que se transfiere al grafitizador y ahí el carbono se extrae separado del oxígeno. Ya convertido en grafito, el material se mezcla con polvo de hierro y se obtiene una especie de lenteja con un miligramo de carbono y cinco miligramos de hierro”, indicó la experta.
Dicha mezcla se prensa en un cátodo especial de aluminio, se hace una pastilla y es lo que se lleva al acelerador.
Fotos: cortesía de Sergio Martínez.
El LEMA es el primer laboratorio en Latinoamérica en el que, además de hacer investigación en física nuclear, se hace datación por radiocarbono y se determinan concentraciones de otros radioisótopos como el berilio 10 o el aluminio 26. El lugar cuenta con la certificación para la datación con radiocarbono, bajo la Norma ISO 9001:2015, y participa en comparaciones internacionales para comprobar la exactitud y reproducibilidad de sus resultados.
La académica Solís y sus colaboradores fueron responsables de datar algunas de las muestras a través de la técnica de radiocarbono –isótopo radioactivo del carbono– para que luego pudieran ser comparadas con los resultados de los otros laboratorios e incorporadas en la secuencia estratigráfica del sitio.
La datación por radiocarbono, metodología desarrollada en la década de 1950, es la técnica más conocida para determinar la edad de materiales orgánicos de hasta unos 50 mil años, precisó Solís Rosales.
Los organismos vivos mantienen un contenido de radiocarbono más o menos constante, pero al morir, éste empieza a disminuir a una velocidad determinada por la ley de decaimiento radiactivo con una vida media de cinco mil 730 años.
“Para determinar el radiocarbono remanente en las muestras orgánicas recuperadas de la cueva, y a partir de éste saber su edad, se utilizó la Espectrometría de Masas con Aceleradores (AMS, por sus siglas en inglés). Esta técnica, desarrollada desde la década de los 70, es actualmente la más precisa y rápida para detectar radiocarbono en muestras tan pequeñas como una sola semilla.”
Aspecto del Laboratorio Nacional de Espectrometría de Masas. Foto: cortesía del IF.
Aportaciones
La aportación del LEMA al estudio consistió en nueve dataciones válidas (una por duplicado) de siete muestras de carbón y una de sedimento. También se dataron dos huesos y tres muestras de carbón cuyos resultados fueron descartados, por ser de edad reciente o no cumplir con los requisitos que en el ORAU se exigen de estado de preservación.
Las fechas obtenidas por radiocarbono fueron incorporadas a un modelo bayesiano, con el que se busca que las cronologías tengan una mayor precisión.
“En un modelo bayesiano se combinan las fechas de radiocarbono obtenidas, las edades calendario (obtenidas mediante curvas de calibración que toman en cuenta las variaciones temporales del radiocarbono en la atmósfera) y la información arqueológica (como la estratigrafía) para generar una distribución de probabilidad de las fechas”, expuso la científica
Con ese modelo, el grupo de investigación encontró que el inicio de la secuencia de ocupación se ubica entre 33 mil 150 y 31 mil 405 años (un periodo anterior al Ultimo Máximo Glacial), mientras que para el final de la secuencia de ocupación el modelo arroja un periodo con una antigüedad de 20 mil 090 a 17 mil 830 años.
Así se confirmaría que la presencia de los primeros seres humanos habría ocurrido mucho antes de lo que se sabía y representa el inicio de nuevas exploraciones en busca de más evidencias de ocupación humana durante esa época, en otros sitios de México y América del Norte.
Cueva del Chiquihuite, donde se hizo el hallazgo de las muestras. Foto: cortesía de Ciprian Ardelean.
