sábado, 7 de noviembre de 2009

Calibración de las dataciones radiocarbónicas

Para las dataciones de los yacimientos del Paleolítico Superior se han utilizado fundamentalmente dos tipos de isótopos radiactivos, ambos muy mejorados en la actualidad gracias a los avances tecnológicos del momento. El más usado corresponde al 14C, el cual, gracias al método de Espectrometría de Acelerador de Partículas (AMS), permite en la actualidad obtener datos cronológicos a partir de una muestra muy pequeña (1 a 5 miligramos), disminuyendo sustancialmente el riesgo de contaminación, estrechando sustancialmente el margen de error de la datación y dando un carácter más homogéneo al conjunto de sus dataciones. También ha sido utilizado las series del uranio (234U/230Th), con la limitación de que sólo pueden utilizarse en los lugares en donde existan sedimentaciones calcáreas (corales y en espeleotemas). Hay que tener en cuenta que las fechas obtenidas por el método del U/Th son varios milenios más antiguas que las efectuadas por el 14C, calculándose entre 3.000 y 5.000 años dentro del rango de los 40.000 BP (Bard et alii., 1998). Al ser mucho más precisas las realizadas por el método del U/Th, aparece la necesidad de un ajuste o calibración radiocarbónica, pues está claro que son más recientes que las fechas reales del yacimiento a estudiar. En este sentido, todas las dataciones que no estén calibradas deberían indicarse con el “bp” en lugar del tradicional “BP” (Before Present: Antes del Presente: 1950). 

Este desequilibrio cronológico se debe a que los niveles de 14C atmosféricos no fueron constantes a lo largo del transcurso del tiempo, por lo que para su mejor exactitud necesitan de una calibración que pueda subsanar las alteraciones atmosféricas de su tasa histórica. Para tal fin, el método usado consiste en establecer una comparación entre dos edades cronológicas obtenidas sobre el mismo objeto, una corresponde al método del 14C y otra determinada por medio de una técnica más precisa. Así, se ha utilizado la dendrocronología hasta la fecha de 11.885 BP. Para dataciones más antiguas se han usado las medidas cronológicas obtenidas por medio del U/Th de los corales de las islas de La Barbade, de Mururoa, de Tahití y de Nueva Guinea, donde los sedimentos calcáreos más antiguos permitían realizar dataciones por las dos formas (14C y U/Th). Así, se pudo alargar la calibración de las dataciones radiocarbónicas hasta el 23.950 BP, al existir un número de comparación de dataciones adecuado (Bard et alii.,1998), permitiendo un consenso sobre las fechas del 14C hasta el 24.000 BP cuyas cifras calibradas se han registrado en el programa INTCAL98 (Stuiver et alii., 1998). Pero las fechas obtenidas por el 14C AMS ampliaban su margen varios milenios (llegando a los 40000 BP), los cuales también era preciso calibrar. Para ampliar esta calibración es necesario encontrar registros sedimentarios en los que se puedan obtener algunas dataciones por el 14C y otro de mayor precisión, como son las dataciones de 14C AMS de los sedimentos lacustres, terrestres, marinos y polares, donde es posible conocer la edad cronológica por otros medios analíticos, como el simple recuento de sus capas anuales sedimentarias o diversas aplicaciones fisicoquímicas, dando calibraciones del 14C hasta fechas del 45.000 BP.  

Respecto de los sedimentos lacustres destaca el estudio del lago Suigetsu en Japón, donde se han contado las varvas anuales hasta el 37.930 BP (edad de calendario), obteniendo además unas 250 dataciones de 14C AMS (edad 14C) que son el fundamento de la comparación cronológica (Kitagawa y Van der Plicht, 1998). Sin embargo, los mismos autores del estudio reconocen que puede existir un lapso temporal en la secuencia de las varvas, cuyo valor se sitúa en 1.930 años y que habría que aumentar a partir del 30.000 BP en el resto de la secuencia de los datos comparativos del lago Suigetsu. Para poder solucionar estos problemas se han efectuado numerosos registros sedimentarios (núcleos marinos PS2644, V23-81, DSDP-609, ODP-644, Cariaco y MD952042, dataciones U/Th de corales y espeleotemas y de los núcleos de hielo), intentando lograr una calibración más exacta. En los estudios realizados cada vez se producen mejores puntos de calibración, pero según nos acercamos a los límites de la técnica del 14C obtenida por el método AMS, aún no es posible establecer una calibración de precisión absoluta. La dificultad del análisis de tales procesos hace suponer que la exactitud en la calibración cronológica (cal.) sólo puede hacerse en el Holoceno y los últimos años del Pleistoceno Superior. Para el resto de las edades radiocarbónicas (25-45.000 BP) hay que diseñar escalas temporales integradas por la suma de datos de diversas fuentes, logrando con ello una conversión (con.) de los datos 14C AMS a una edad de calendario muy aproximada, pero no una calibración exacta (Jöris y Weninger, 1998), lo que no siempre se tiene en cuenta. Así, cuando vemos dataciones radiométricas con el calificativo de BP Cal. (indicando la curva usada) hay que tener en cuenta todas estas consideraciones.  

No obstante, existen en la actualidad importantes estudios de síntesis enfocados en lograr una calibración (con las precauciones de interpretación necesarias sobre la pequeña inexactitud en los últimos milenios del método de 14C AMS) de los datos radiocarbónicos a edades reales, donde tal hecho parece ser una cuestión de sincronización e integración de las diferentes escalas temporales que ofrecen conjuntos de datos ya disponibles.  

Recientemente se ha elaborado un programa informático que establece una curva de calibración de las dataciones 14C AMS, usando todos los parámetros anteriormente utilizados, así como poder compararla con las diversas escalas temporales que nos ofrecen los diferentes núcleos polares desarrollados hasta la actualidad. El programa CalPal2007_HULU (http://www.calpal-online.de/) puede representar una herramienta importante para lograr la mayor precisión de los trabajos arqueológicos de este periodo, hasta que los sucesivos problemas ya planteados vayan solucionándose con mayor exactitud (Weninger et alii., 2003).  
Sólo las fechas que hayan pasado por tal programa serán consideradas como calibradas (BP), mientras que todas las demás tendrán la categoría de no calibradas (bp). Incluso las fechas genéricas de duración de una cultura, pues están basadas en datos no calibrados (p.e: duración del Uluzziense 34-31.000 bp).   

Significado de las fechas radiocarbónicas
Supongo que todos estamos habituados a leer, usar y relacionar las fechas que nos ofrecen las dataciones radiocarbónicas. Pero es posible que a alguien se le escape su verdadero significado. Cuando leemos una fecha (p.e. 38750±1400) lo primero que debemos conocer es si es calibrada (BP Cal.) y por cual método, o no lo está (bp). Segundo conocer lo que realmente quiere decir, pues tal fecha indica que la posibilidad de que la fecha real de calendario de la muestra a datar se sitúe entre los márgenes indicados (38750+1400 y 38750-1400) es de sólo un 68,26%. Por lo que existe la posibilidad (31,74%) de que se sitúe fuera del rango temporal indicado. Esta situación nos ofrece un ejemplo de las limitaciones de las dataciones realizadas por estos métodos, que sin embargo tanto han ayudado al desarrollo de la Prehistoria.  

Esto indica y explica la necesidad de obtener el mayor número de dataciones de un mismo nivel, pues entre varios la posibilidad de error disminuye ostensiblemente, a la vez que limita la posibilidad de dataciones notoriamente erróneas. Un ejemplo lo tenemos en las dataciones del Chatelperroniense de la Grotte du Renne (D´Errico et al. 1998), que vemos en el cuadro.




Claramente se aprecia una fecha que desentona notoriamente del resto (45100±2800 OxA-3465). Su existencia puede deberse a diversas causas. Destacan los errores de procesamiento de la muestra (obtención, tratamiento, etc.) o, lo que es más importante en arqueología, la comprobación de intrusión estratigráfica del material datado desde un nivel inferior (que sería más antiguo).   

La alta precisión temporal de los núcleos de hielo, tanto que se habla de tiempo de calendario o real, y los logros de calibración en las dataciones radiocarbónicas, anima a los que trabajan en la prehistoria a utilizar ambos procesos en conjunto. Su finalidad es la de ubicar la conducta observada en los yacimientos dentro de un contexto temporal y climático determinado. Un buen ejemplo lo tenemos en una reciente publicación de J. Zilhao 2008, como se aprecia en el cuadro siguiente, aunque desconocemos qué curva de los núcleos de hielo está usando, pero si que la calibración radiológica se ha efectuado por medio del programa (CalPal 2005), que representa un anterior proceso de calibración al de la página actual (CalPal 2007). 




Esto nos indica la relativa precariedad y cambio constante (aunque posiblemente en pequeñas proporciones) que constantemente se están efectuando. Lo que refuerza la idea de indicar siempre que curva de los núcleos de hielo y qué programa de calibración estamos usando.


* Bard, E.; Arnold, M.; Hamelin, B.; Tisneerat-Laborde, N. y Cabioch, G. (1998): “Radiocarbon calibration by means of mass spectrometric 230Th/234U and 14C ages of corals: an updated database including samples from Barbados, Mururoa and Tahiti”. Radiocarbon, 40/3: 1085-1092.
* D'Errico, F.; Zilhao, J.; Julien, M.; Baffier, D. y Pelegrin, J. (1998): “Neanderthal acculturation in western Europe? A critical review of the evidence and its interpretation”. Current Anthropology, 39 (supl.): 1-44.
* Jöris, O. y Weninger, B. (1998): “Extension of the 14C calibration curve to ca. 40.000 cal BC by synchonizing greeland 18O /16O ice core records and north Atlantic foraminifera profiles: a comparasion with U/Th coral data”. Radiocarbon, 40/1: 495-504.
* Kitagawa, H. y Van der Plicht, J. (1998): “A 40.000 year verve chronology from Lake Suigetsu, Japan: extension of the 14C calibration curve”. Radiocarbon, 40: 505-515.
* Stuiver, M.; Reimer, P.J.; Bard, E.; Beck, J.W.; Burr, G.S.; Hughen; K.A.; Kromer, B.; McCormac, G.; Van der Plicht, J. y Spurk, M. (1998): “INTCAL98. Radiocarbon age calibration, 24.000-0 cal BP”. Radiocarbon, 40/3: 1041-1083.
* Weninger, B.; Jöris, O. y Danzeglocke U. (2003): “Climate Archaeology with Fortran”. Fortran Source Volume 19,1. Spring. Lahey Computer Systems Inc.

1 comentario:

Stay.Free dijo...

muchas gracias por la info. se agradece ;)