ARQUEOLOGÍA. La datación por carbono se ve obstaculizada por el aumento de las emisiones de combustibles fósiles

datación por carbono, emisiones CO2

 

Se extrae una pequeña muestra de un trozo de hueso para la datación por carbono. Fuente: James King-Holmes/SPL

Los arqueólogos tendrán que depender cada vez más de otras técnicas a medida que las emisiones sigan alterando la composición de los isótopos de carbono en el aire.

29 julio 2022.- Los investigadores que rastrean los niveles cada vez mayores de dióxido de carbono atmosférico han trazado un momento histórico. A partir de 2021, la quema de combustibles fósiles cambió oficialmente la composición de los isótopos de carbono en el aire del hemisferio norte lo suficiente como para cancelar una señal útil de las pruebas de armas nucleares 1 .

Esto podría causar problemas para las valiosas técnicas de datación por carbono. Los artículos modernos ahora parecen objetos de principios del siglo XX en términos de datación por radiocarbono, dice Heather Graven, física química del Imperial College London que ha estado registrando este efecto durante años. 

La tendencia “pronto podría dificultar saber si algo tiene 1.000 años o es moderno”, dice Paula Reimer, especialista en datación por radiocarbono de la Queen's University Belfast, Reino Unido. Aunque por lo general hay otras pistas sobre la procedencia de un objeto, "a menudo hay hallazgos perdidos sin esa información", dice Reimer, como restos humanos no identificados que podrían provenir de un lugar de enterramiento histórico o de una persona que murió recientemente.

La proporción de radiocarbono 14 en la atmósfera está disminuyendo por debajo de los valores pre-industriales. Fuente: Ref. 1.

El desarrollo también significa que los científicos forenses ya no podrán usar huellas dactilares de radiocarbono para determinar la antigüedad de materiales como el marfil, las antigüedades y el vino. 

Máquina del tiempo

Las técnicas de datación por carbono se basan en el hecho de que hay varios isótopos de carbono en el aire. El carbono-12 estable es el más común. Pero también hay una pequeña cantidad de carbono-14 radiactivo, que se genera principalmente cuando los rayos cósmicos interactúan con la atmósfera. La proporción de carbono-14 varía naturalmente con el tiempo.

Los seres vivos absorben ambos tipos de carbono. Después de que mueren, las cantidades relativas de los dos isótopos comienzan a cambiar a medida que el carbono-14 radiactivo se desintegra con una vida media de 5.700 años. Al medir la cantidad de carbono-14 que queda en un objeto, los investigadores pueden fechar materiales orgánicos, como madera, tela o hueso, que tienen hasta 55.000 años de antigüedad. Por lo general, cuanto menor es la proporción de carbono-14, más antiguo es el material.

Entre 1952 y 1962, las pruebas de armas nucleares liberaron un pico de 'bomba de carbono' que rápidamente duplicó la cantidad de carbono-14 en el aire. Desde entonces, ese carbono-14 ha sido absorbido lentamente por los seres vivos y el océano. Al mismo tiempo, la quema de combustibles fósiles ha estado liberando rápidamente CO 2 que no contiene carbono-14.

A partir de 2021, estos dos efectos se cancelaron oficialmente en el hemisferio norte . Esto significa que la proporción de carbono-14 en los materiales modernos es ahora la misma que en los de la época preindustrial. Y debido a que los combustibles fósiles todavía se siguen quemando, la proporción de carbono-14 en el aire disminuirá aún más, imitando aún más las condiciones del pasado. Para 2050, predice Graven 1 , la proporción de carbono-14 será similar a la de la Edad Media (entre los siglos V y XV).

Cuando hay oscilaciones y picos en la proporción de carbono-14 en el aire a lo largo del tiempo, la datación por radiocarbono no siempre puede distinguir una fecha de otra. Esto es cierto para el período del 800 a. C. al 400 a. C. , por ejemplo. Literalmente no se puede fechar nada [con precisión] dentro de esos 400 años. El fenómeno de los combustibles fósiles que cancelan el carbono de las bombas atómicas brinda otra oportunidad para la confusión en la datación por radiocarbono.

Para los objetos modernos que tienen solo décadas, la descomposición del carbono-14 es insignificante. Pero el rápido aumento en el carbono-14 liberado por las armas nucleares ha creado una 'curva bomba' de diagnóstico de los niveles de carbono-14. Esto significa que la cantidad de carbono-14 en un objeto puede proporcionar una marca de tiempo precisa para los materiales orgánicos formados entre 1960 y 2020. Ya se ha utilizado para detectar whisky falsificado y fechar el té chino, entre otras cosas; la técnica se ha utilizado en todo, desde aguas subterráneas hasta células humanas 2 .

Los investigadores sabían desde hace tiempo que se acercaba el fin de esta técnica, pero el aumento de las emisiones de CO 2 ha acelerado el proceso. En las próximas décadas, a medida que disminuya el uso de combustibles fósiles y se aplane la curva del radiocarbono, el valor del carbono 14 ya no servirá para diagnosticar la fecha de cualquier objeto de la antigüedad. La ventana de esta herramienta forense de vida silvestre se está cerrando en cuanto a su efectividad.

Esto significa que los investigadores tendrán que depender cada vez más de otras técnicas (como la termoluminiscencia) u otros radioisótopos para realizar su datación, incluido un tercer tipo de carbono, el carbono-13. 

Referencias:

1. Graven, H., Keeling, R. y Xu, X. Nature 607 , 449 (2022).

2. Kutschera, W. Radiocarbon https://doi.org/10.1017/RDC.2022.13 (2022).

3. Cerling, T. E. et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA 113, 13330–13335 (2016).