CRONOLOGIA ABSOLUTA

a) Arqueología
b)
Cronología arqueológica
c)
Cronología del Carbono-14
d)
Cronología de la Termoluminiscencia
e)
Cronología del Potasio-Argón
f)
Cronología de la Serie del Uranio
g)
Cronología de las Huellas de Fisión
h)
Cronología de la Racemización de Aminoácidos
i) Cronología del Arqueomagnetismo
______________________________________________________

a) Arqueología

            Todo historiador tiene la posibilidad de elegir su propia perspectiva arqueológica, de posicionarse dentro de un campo teórico y variable arqueológico, y cuyos extremos son:

-el hiperpositivismo tradicional,
-el relativismo moderno de última hora.

            Thomas Kuhn, en este sentido, llegaba a decir que la arqueología avanzaba más por cambios bruscos que de forma continua y acumulativa.

            Y es que a diferencia otras ciencias, la arqueología no presenta, ni siquiera en las épocas más estables, un único paradigma, sino que varios legítimos compiten entre sí.

            Eso sí, y como decía Kuhn, sin un paradigma teórico es imposible trabajar en la práctica.

a.1) Posturas arqueológicas ya desechadas

            En la prehistoria final europea, la primera fecha histórica había surgido en el Egipto faraónico. Fue también una verdadera suerte que el romano Censorinus dejara escrito que el año 139 d.C. coincidieron en Egipto el Año Nuevo oficial y el real, porque a partir de ese dato fue posible ir hacia atrás. La tabla cronológica se llevó hasta el 3.100 a.C.

            A finales del s. XIX, Petrie descubrió cerámica de Creta en un contexto egipcio fechado en torno al 1.900 a.C. Poco después se descubría en Micenas objetos egipcios iguales a los fabricados en Egipto en torno al 1.500 a.C.

            Ya los arqueólogos del s. XVIII habían hecho multitud de intentos para calcular la antigüedad absoluta de los restos arqueológicos.

            El primer método que había surgido había sido la estimación en función del espesor de los estratos: cuanto más gruesos, más tiempo duraron. Sin embargo, su fallo consistió en que los estratos se depositaban con una velocidad que era cualquier cosa menos constante.

            El siguiente método interesante fue el análisis de los sedimentos glaciares, cuyo recuento sirvió para saber el tiempo transcurrido desde el final de la última glaciación.

            Otro fenómeno de periodicidad anual descubierto fue la formación de los anillos de los árboles, que hoy estudia la dendrocronología. Si queríamos saber cuántos años vivió un árbol, no teníamos más que contar los anillos que tenía desde la corteza hasta el núcleo.

            Con todo, el método más utilizado antes de las aplicaciones atómicas fue el llamado de cronología cruzada: si en un contexto arqueológico aparecía algún objeto igual a otro que ya resultó fechado en otro contexto, entonces la misma fecha servía.

b) Cronología arqueológica

b.1) Análisis arqueológico

            Se considera artefacto arqueológico a cualquier objeto modificado por el ser humano en sus características fundamentales (posición…).

            Se considera atributo arqueológico a cada variable independiente, dentro de un sistema concreto de artefactos. Los atributos que permanecen constantes interesan menos que aquellos que varían. El atributo puede ser una variable:

-nominal: color, forma, lugar;
-nominal dicotómico: presencia-ausencia;
-ordinal: altura en el nivel estratigráfico;
-de intervalo: años transcurridos, grados centígrados;
-de razón: longitud, anchura, peso, ángulo, cantidad.

            Se considera tipo arqueológico a la clave para reducir la enorme variedad a un número manejable de unidades abstractas. Los tipos se van reemplazando unos a otros a medida que avanzamos en el tiempo y en complejidad tecnológica.

            Se considera conjunto arqueológico al grupo de artefactos asociados contemporáneos. Puede estar formado por materiales de un mismo yacimiento o de varios sitios contemporáneos y cercanos.

            Se considera cultura arqueológica al grupo de conjuntos dentro de un área geográfica concreta, que abarcan la mayoría de las actividades realizadas. Existen 4 tipos de culturas arqueológicas:

-subcultura, si sólo se conoce la necrópolis, y no el poblado;
-área cultural, si varios grupos comparten elementos no materiales (lengua, religión, administración…);
-grupo cultural, si existe relación entre distintas culturas;
-tecnocomplejos culturales, si distintas culturas hicieron frente común ante factores ambientales o económicos.

            Hay que tener en cuenta que una misma cultura va auto-evolucionando, con sus periodos preformativo, formativo, coherente y postcoherente, y con variantes en la elaboración de atributos.

b.2) Cuantificación arqueológica

            Siguiendo el orden de unidades de análisis, los pasos que hay que dar en Arqueología son:

-decidir cuáles son los atributos que nos interesan, describiendo cada uno de ellos,
-agrupar los artefactos en tipos, mediante una tipología objetiva,
-sintetizar.

            La medición de atributos es la parte esencial, y por eso hay que seleccionarlos bien, ya que no se cuenta con posibilidades de medirlos todos. Es preferible la calidad que la cantidad.

            Para dar forma numérica al estudio, y hacernos así una idea global, se puede extraer la media aritmética de todos los valores obtenidos. No obstante, también hay que obtener los márgenes de error, mediante estadígrafos que miden la dispersión de los valores.

            El método para obtener el mínimo margen de error es el método de la desviación típica, programa estadístico de ordenador.

c) Cronología del Carbono-14

            Fue descubierto por Libby en 1950, consistiendo en el método de datación absoluta más conocido del mundo entero. En España, se utiliza en la universidad de Granada, el CSIC Madrid, y la facultad de química de Barcelona.

            En la práctica, el método del C-14 requiere una serie de prevenciones:

-extraer una muestra lo más grande posible,
-introducir la sustancia orgánica a analizar en un recipiente inorgánico, como aluminio.

            El análisis del C-14 se especifica de la forma 3200 + 90 b.p, siendo b.p. antes del 1950 de nuestra era.

c.1) Fundamento científico

            La historia comienza en la estratosfera, a 12 km. altitud, donde se origina un 60% del carbono radiactivo. Cuando los rayos cósmicos llegan a la tierra (con alta energía en hidrogeno), éstos chocan con otros átomos que se van encontrando, desintegrándose y produciendo reacciones en cadena. De todas ellas, sólo una nos interesa ahora: la reacción entre un neutrón y un átomo de nitrógeno.

            Pues bien, resulta que al chocar un neutrón con el N-14 se produce un átomo con núcleo de 6 protones y 8 neutrones, de masa 14, llamado Carbono-14.

            El hecho de que el C-14 sea radiactivo es fundamental, porque su proporción es siempre aproximadamente constante en toda la tierra, y su desintegración sigue siempre la misma velocidad. Esta es la base del método arqueológico: la velocidad constante de desintegración del C-14.

            Un gramo de C emite, por término medio, unos 13 electrones/minuto. Si la muestra en estudio emitiera, por ej, la mitad (6,5 electrones), el tiempo transcurrido desde su muerte sería de una vida media de 5.568 años.

            Si la radiación fuera la mitad de la mitad, habrían transcurrido dos vidas medias, es decir, 11.136 años. Y así sucesivamente.

c.2) Presupuestos del método

            Para que la datación del C-14 funcione bien se deben dar los supuestos de:

-velocidad constante de desintegración, y conocida con precisión,
-contenido igual de C-14 en todo ser vivo, y alrededor de toda la Tierra,
-cantidad inalterable de C-14 en la atmósfera, desde la prehistoria hasta hoy en día.

            La velocidad de desintegración es aceptada hoy en día como constante, ya que no depende de factores externos.

            Mayor problema resulta el contenido existente del C-14 en la atmósfera, ya sea en el siglo pasado, ya sea en uno u otro hemisferio. Es totalmente falso que el resto orgánico haya tenido una concentración siempre igual en la atmósfera, pues:

-hay reacciones químicas en las que se adquiere, y no pierde, carbono,
-los isótopos del carbono son tratados de manera diferente por cada ser vivo.

c.3) Cálculo de errores

            El valor del error es fundamental, y es esencial reducirlo al máximo. Esto se consigue mejorando los sistemas de medida, o aumentando el tamaño de la muestra.

            Es lógico que las muestras más antiguas provoquen mayores errores, al ser su actividad radiactiva menor, y estar por ello más afectada por la radiación de fondo.

            También el tamaño de la muestra puede reducir errores. Por ejemplo, el carbón vegetal contiene un 70% de carbono, pero el hueso tiene menos del 5%, lo que quiere decir que para obtener un gramo de carbono hace falta una muestra de 20 gr.

d) Cronología de la Termoluminiscencia

            Consiste en la luz que emiten ciertos minerales cuando son calentados, y que es proporcional al tiempo transcurrido desde que sus cristales sufrieron otro calentamiento anterior.

            Hoy en día sirve para fechar materiales calentados, fechándose en cualquier caso una actividad humana: el calentamiento del mineral.

            También sirve para detectar falsificaciones recientes en obras de arte antiguas.

            En la práctica, requiere una serie de prevenciones:

-informar al laboratorio sobre las condiciones del suelo,
-estudiar el contenido de agua del suelo, el nivel freático y de lluvias históricas,
-saber que a mayor humedad, menor radiación habrá recibido la muestra.

d.1) Fundamento científico

            En  los cristales, los átomos están colocados en una estructura rígida y perfecta, casi inamovible. Cuando se produce alta energía algunos electrones salen de su posición original, creando zonas con mayor carga negativa (donde están).

            La cantidad de electrones que salen es proporcional a la radiación recibida, y al tiempo transcurrido desde que la estructura se calentó.

            La estimación de tiempo transcurrido se obtiene de la división de la arqueodosis entre la dosis anual, siendo ambas:

-la arqueodosis, la radiación total recibida por la muestra hasta los 500ºC,
-la dosis anual, o velocidad de dosis, la consistente en la radiación que recibió usualmente por año.

d.2) Cálculo de errores

            La radiación que incide sobre el cristal varía de un sitio a otro, y aún dentro del mismo lugar. También el número de distorsiones que atrapan electrones cambia de un cristal a otro. Esto hace que las mediciones del error sean muy complicadas.

            Otro problema proviene de los electrones que escaparon de la muestra mientras ésta estuvo encerrada, o cuando se alcanzó los 320ºC.

e) Cronología del Potasio-Argón

            Fue el método que posibilitó averiguar la fecha de la aparición de la humanidad sobre la tierra, en los yacimientos del homo hábilis del Africa oriental.

            Debe ser aplicado exclusivamente a los materiales volcánicos, y su aplicación no sirve para muestras anteriores a los 100.000 años de antigüedad.

e.1) Fundamento científico

            La base del método es el proceso de desintegración radiactiva. Pero aquí, y a diferencia del C-14, lo que se mide es el material que se ha desintegrado, y no el que queda por desintegrar.

            El potasio, K, elemento común en la mayoría de las rocas, está compuesto por un isótopo estable (K-39) y otro radiactivo (K-40). La mayoría del K-40 se descompone en calcio, pero un 11% lo hace en argón (Ar-40).

            Por ello, cuando las rocas se funden en la erupción, todo el argón anterior se escapa y, al solidificarse, la lava tendrá la desintegración del K-40.

            La técnica más reciente, llamada de Ar-40/Ar-39, corrige la influencia exterior por Ar-36.

e.2) Cálculo de errores

            En función de la calidad de las muestras, el método puede fechar rocas con una exactitud que va del 10 al 40%. Los problemas surgen cuando no todo el gas del interior se ha conservado.

            Además, existen errores sistemáticos, pues los instrumentos de medición nunca están lo debidamente calibrados, y siempre hay problemas particulares de la contaminación. No obstante, es el primer método de datación absoluta fiable en largos periodos.

f) Cronología de la Serie del Uranio

            Se refiere a la serie de elementos radiactivos que se originan por desintegración, mediante la expulsión de partículas alfa y beta, a partir del uranio natural (U-238) y hasta llegar al plomo estable (Pb-206). Su alcance cronológico va de 5.000 a 500.000 años.

            Desde los años 70 se han fechado abundantes yacimientos paleolíticos europeos con este método, incluido el de Atapuerca.

f.1) Fundamento científico

            Cuando se forman los carbonatos, normalmente éstos contienen uranio soluble. Por lo tanto, todo el torio contenido en una muestra se habrá originado después de su formación, por descomposición del uranio.

            En el laboratorio, si se disuelve el carbonato con ácido y se separan químicamente los dos elementos, se puede luego medir su cantidad. Tras las mediciones, se puede calcular la proporción Th-230/U-234, y de ella obtener la edad de la muestra.

f.2) Cálculo de errores

            En este método los problemas empiezan enseguida. Si la muestra es demasiado antigua, el torio se forma tan despacio que llega un momento en que no cambia su proporción. Por ello, existe un límite inferior de datación, en torno a los 500.000 años.

            Las muestras más modernas se pueden fechar con un error menor al 10%.

            Cuando se analizan dos capas de caliza, obtendremos un límite mínimo y un límite máximo. Y cuando no se pueden detectar las recristalizaciones, las edades siempre saldrán más jóvenes.

g) Cronología de las Huellas de Fisión

            Es otro de los métodos utilizados con el uranio, cuya fisión deja huellas en las estructuras cristalinas a velocidad constante. Se emplea para fechar cristales volcánicos (piedra pómez, obsidiana…) y cristal y cerámica hechos por los humanos.

            El método ha sido utilizado para fechar los niveles del homo erectus en China.

g.1) Fundamento científico

            Los núcleos de U-238, además de desintegrarse pacíficamente, se rompen causando gran daño a la estructura cristalina que los contiene. Si el cristal es tratado con ácido, las partes dañadas son visibles a través del microscopio.

            Como sabemos la velocidad a que se fisiona, sólo hay que medir cuánto U-238 hay en la muestra, para saber la edad de la formación del cristal. Si se obtienen 10 huellas por cm2, se necesitarán 10 horas de análisis microscópico, y la datación será de 10.000 años de antigüedad.

g.2) Cálculo de errores

            Para obtener una fiabilidad del 10% es necesario contar por lo menos con 100 huellas. Si el material contiene poco uranio, hace falta mucho tiempo para llegar a obtener la datación.

h) Cronología de la Racemización de Aminoácidos

            Es un método utilizado para obtener dataciones absolutas en los huesos. Recientemente los japoneses lo están utilizando para cadáveres prehistóricos, basándose en que los ácidos del esmalte dentario van produciendo racemización.

h.1) Fundamento científico

            Las moléculas de los componentes orgánicos tienen diferente estructura espacial. A estos compuestos se les llama isómeros, y se suelen dividir en dextrógiros y levógiros.

            Una vez que el ser vivo muere, los isómeros D van aumentando hasta llegar en cantidad a los L, formando una mezcla al 50% llamada racémica. Esto se produce a velocidad constante, si la temperatura también lo es.

            En el laboratorio se puede medir la cantidad de isómero D y, sabiendo a la velocidad a la que se forma, obtener así el tiempo transcurrido.

h.2) Cálculo de errores

            Los problemas derivan de que la velocidad del proceso depende en gran medida de la temperatura, cuya variación a lo largo del tiempo no conocemos. De ahí que deban ser conocidas las fechas de cada yacimiento.

            Normalmente, la velocidad de racemización aumenta según lo hace la temperatura.

i) Cronología del Arqueomagnetismo

            Consiste en el estudio de las pequeñas variaciones que ha experimentado el campo magnético terrestre, y que ha quedado registrado en materiales arqueológicos como la arcilla, la cerámica o las rocas.

i.1) Fundamento científico

            El campo magnético está originado por un dipolo magnético situado en el centro de la Tierra, el cual forma un ángulo con el eje geográfico. Este ángulo, llamado declinación, varía con el tiempo, al igual que afecta por igual a toda la Tierra.

            Las rocas y cerámicas contienen pequeñas partículas de hierro, que están permanentemente magnetizadas. Cuando se aplica energía al mineral, cierto número de partículas se alinean. Al interrumpirse la energía, ese alineamiento puede ser medido. Esto se puede hacer siempre que exista un campo magnético exterior, que se presupone.

            Existen varios tipos de magnetismo: el termo-remanente (TRM) y deposicional (DRM), el que se produce en el barro de los adobes (SRM), el viscoso (VRM), el isotérmico (IRM) y el químico (CRM).

            En cuanto a los métodos de datación, son de dos tipos:

-los basados en la dirección del campo,
-los basados en la intensidad del campo.

i.2) Cálculo de errores

            La datación por medida de la intensidad tiene la ventaja de que la muestra no necesita haber estado quieta desde su magnetización. Es en la medición donde aparecen los problemas, ya que existieron periodos en los que esa variable apenas cambio, y por ello las muestras de esos momentos no sirven para la datación.

            Finalmente, el campo magnético ha variado de forma aleatoria, según las épocas y las zonas geográficas, y también varió en el pasado: el polo norte estuvo situado en el sur, y viceversa, habiendo pasado por los periodos de:

-polaridad inversa, hace 2,5 millones de años,
-polaridad normal, hace 0,7 millones de años,
-pequeños episodios de alteración, durando cada uno 100.000 años.

 

Manuel Arnaldos   
Mercabá, diócesis de Cartagena-Murcia    

más información
Diccionario Mercabá de Arqueología

Indice general de Enciclopedia Mercabá de Historia