Autor: Davinia Moreno

 

Cuando pensamos en un yacimiento arqueológico solemos imaginar fósiles, herramientas de piedra o restos de antiguos campamentos humanos. Sin embargo, hay una pregunta que siempre aparece antes de interpretar cualquier hallazgo: ¿cuántos años tiene? Responder a esa cuestión no es tan sencillo como mirar un calendario. No existe un botón mágico que, al pulsarlo, te dice cuándo se murió el animal al que perteneció el diente que acabamos de encontrar o en qué momento se depositó el sedimento que recubre las herramientas de piedra. Afirmar que un fósil tiene cientos de miles de años puede parecer casi ciencia ficción. Sin embargo, detrás de esa cifra hay una fascinante historia de señales atrapadas en las rocas y técnicas capaces de recuperarlas.

 

Los fósiles y sedimentos esconden relojes invisibles que sólo pueden ser leídos aplicando el método adecuado. Cada uno de estos relojes mide el paso del tiempo de una forma diferente y cada uno tiene sus ventajas y sus limitaciones. El método del Carbono 14 es la técnica de datación más conocida, pero apenas podemos datar restos orgánicos de unos 50.000 años. En yacimientos tan antiguos como los de la Sierra de Atapuerca, los geocronólogos, es decir, los científicos que nos dedicamos a establecer la edad de los yacimientos arqueológicos, debemos recurrir a otros métodos capaces de viajar mucho más atrás en el tiempo.

 

Laboratorio de Resonancia Paramagnética Electrónica del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH) / Fotografía de Mario Modesto-Mata (www.losojosdeantecessor.com)

 

Uno de ellos es la Resonancia Paramagnética Electrónica combinada con las series del Uranio (ESR/U-series) aplicada a dientes fósiles. Esta combinación de técnicas nos permite estimar el momento en que murió el animal. Cuando el diente es enterrado, el esmalte dental comienza a acumular los efectos de la radiación natural. Esta radiación procede tanto de los rayos cósmicos como de los radioelementos presentes en el sedimento y en los propios tejidos dentales. Además, estos tejidos son sistemas abiertos para los elementos de la serie del Uranio-238. Eso significa que el Uranio puede entrar (incorporación) y salir (lixiviación) en diferentes momentos durante la fosilización del diente.

 

La principal dificultad de este tipo de datación es precisamente la complejidad del propio diente, formado por tejidos con características y comportamientos diferentes: esmalte, dentina y cemento. Se trata, además, de un método destructivo. La preparación en el laboratorio supone separar los distintos tejidos y, posteriormente, pulverizarlos para poder analizarlos. La concentración de Uranio y las relaciones isotópicas de cada tejido permiten reconstruir cómo se ha incorporado el Uranio al diente a lo largo del tiempo. Por otro lado, el esmalte dental se analiza mediante ESR con un espectrómetro de Resonancia Paramagnética Electrónica.

 

Pero la dificultad no termina en el propio fósil. Para datar un diente también necesitamos conocer el ambiente en el que permaneció enterrado durante cientos de miles de años. La cantidad de radiación que ha recibido el esmalte depende, entre otros factores, de los radioelementos presentes en el sedimento que lo rodea, de la composición de los propios tejidos, del contenido en agua y de la contribución de los rayos cósmicos. Por ello, es necesario caracterizar cuidadosamente el entorno sedimentario del diente y reconstruir, en la medida de lo posible, las condiciones que ha experimentado durante su enterramiento. Todos estos factores forman parte de la ecuación que permite transformar las señales atrapadas en el esmalte en una estimación de edad para ese diente.

 

En un estudio que acabamos de publicar sobre el nivel TE19 de la Sima del Elefante, en la Sierra de Atapuerca, hemos utilizado esta metodología para responder a una pregunta aparentemente sencilla: ¿cuándo se formó este nivel arqueológico? La respuesta, sin embargo, nos recuerda que la ciencia rara vez consiste en obtener un único número.

 

Excavación del nivel TE19 en 2003. Fotografía de Antonio Rosas

 

 

Cuando los relojes no marcan exactamente la misma hora

 

Existe una idea muy extendida de que la edad de un yacimiento es un número fijo que simplemente espera a ser descubierto. En realidad, la cronología de un yacimiento es una reconstrucción científica. Cada método de datación mide un proceso diferente y, por tanto, no necesariamente responde a la misma pregunta.

 

Al mismo tiempo, un nivel arqueológico no es una fotografía tomada en un instante concreto, sino el resultado de una historia geológica. Los sedimentos se acumulan, pueden desplazarse, quedar removidos o experimentar cambios después de su depósito. Los fósiles, además, pueden sufrir alteraciones químicas que afectan a los relojes utilizados para datarlos. Por eso, cuando diferentes métodos proporcionan edades distintas, la primera reacción no debería ser decidir cuál de ellos está equivocado. La cuestión realmente interesante es otra: ¿qué proceso puede explicar esa diferencia?

 

En TE19 hemos tenido precisamente esta situación. Las dataciones obtenidas mediante luminiscencia en sedimentos en las zonas central y meridional del nivel proporcionaron edades de entre aproximadamente 200.000 y 300.000 años, mientras que las dataciones ESR/U-series realizadas sobre dientes de caballo (Equus sp.) procedentes de la zona norte del nivel proporcionaron edades más recientes, de aproximadamente 120.000 a 200.000 años.

 

¿Significa esto que alguna de las técnicas ha fallado? No necesariamente. De hecho, esta diferencia constituye una de las partes más interesantes de nuestro estudio. Las técnicas no están compitiendo para decidir cuál tiene razón: están aportando información sobre diferentes materiales y procesos dentro de un sistema geológico complejo.

 

 

TE19: un nivel, varias historias

 

Precisamente por su escaso estudio geocronológico decidimos centrar nuestra investigación en TE19. Hasta ahora, su cronología se apoyaba fundamentalmente en un estudio basado en la datación por luminiscencia de los sedimentos y en la biocronología. Incorporar una técnica distinta y aplicada a un material diferente, en este caso dientes fósiles, nos permitía ampliar la información disponible sobre este nivel.

 

Radiación natural absorbida por los diferentes tejidos de un diente fósil / Imagen de Richard et al (2017)

 

Los resultados obtenidos en la zona norte de TE19 proporcionan edades de aproximadamente 120.000 a 200.000 años, mientras que las dataciones por luminiscencia de las zonas central y meridional apuntan a un intervalo de 200.000 a 300.000 años. Esta diferencia puede estar revelando que TE19 tiene una historia de formación más compleja de lo que su aparente continuidad estratigráfica podría sugerir. Las distintas zonas del nivel podrían no representar exactamente el mismo momento de formación o haber experimentado procesos diferentes después de su depósito.