Cómo los arqueólogos determinan la edad y autenticidad de artefactos antiguos

Determinar qué tan antiguo es un objeto y si es realmente antiguo son dos preguntas separadas pero relacionadas. Los arqueólogos responden la primera con una mezcla de observación de trabajo de campo y ciencia de laboratorio, y la segunda comparando los materiales y las marcas de fabricación del objeto con lo que se sabe que fue posible en su período reclamado.

Paso uno: datación relativa en el terreno

Antes de cualquier prueba de laboratorio, los arqueólogos se basan en la estratigrafía, el estudio de capas de suelo. Según un recurso docente del Archivo de Relaciones Humanas de la Universidad de Yale (eHRAF), la estratigrafía asume que las capas se acumulan con el tiempo, por lo que el material encontrado en una capa más profunda es generalmente más antiguo que el material encima de ella. Esto se llama datación relativa: establece que un artefacto es más antiguo o más joven que otro sin producir un año específico.

La datación relativa por sí sola no puede decir cuántos años separan dos capas. Para eso, los arqueólogos recurren a métodos de datación absoluta, que el recurso de eHRAF describe como producción de 'fechas de origen específicas y rangos de tiempo, como un rango de edad en años'. El secuenciamiento estratigráfico y los métodos absolutos normalmente se usan juntos, con las capas de suelo proporcionando contexto y las pruebas científicas proporcionando números.

Paso dos: poner un número a la edad

La datación por carbono radiactivo es el método absoluto más utilizado para restos orgánicos. Los organismos vivos absorben carbono-14 de la atmósfera; una vez que mueren, el isótopo se desintegra a una velocidad fija. El laboratorio de radiocarbono Beta Analytic indica que muestras como hueso, dientes, carbón y madera pueden probarse de esta manera, y que los laboratorios y arqueólogos necesitan estar de acuerdo en una estrategia de muestreo antes de la excavación para evitar contaminación. La instalación de Beta Analytic ahora mide todas las muestras enviadas mediante espectrometría de masas acelerada (AMS), que cuenta átomos de carbono-14 directamente en lugar de medir su desintegración radiactiva.

El carbono-14 tiene una vida media de 5.700 años, más o menos 30 años, según el resumen de Wikipedia del valor científico aceptado. La datación por carbono radiactivo generalmente se limita a muestras de hasta aproximadamente 50.000 años, aunque la preparación especializada a veces puede llevar el método a 60.000 años o, en casos raros, cerca de 75.000 años antes del presente, ya que más allá de ese punto hay muy poco carbono-14 para medir de manera confiable.

Para la madera, la dendrocronología, el estudio de los anillos de los árboles, puede ser más precisa que la datación por carbono radiactivo. Un recurso de arqueología de la Universidad de Oxford explica que los árboles forman un anillo de crecimiento por año, con el ancho variando según el clima, y que los patrones de anillos superpuestos de diferentes maderas permiten a los investigadores construir largas secuencias de referencia regionales. En muestras bien conservadas, la fuente señala, la fecha de corte de un árbol puede estrecharse 'casi a la semana o el día'. El método requiere al menos cincuenta años de anillos para establecer un patrón confiable, y solo funciona donde ya existe una secuencia de referencia regional; el recurso de Oxford señala que muchos períodos y regiones, incluida la Edad de Hierro Británica, carecen de uno.

Los objetos de arcilla cocida como la cerámica y los ladrillos se datan de manera diferente, a través de termoluminiscencia (TL). Una guía publicada por el Servicio de Datos de Arqueología explica que cocinar una maceta en un horno reinicia un 'reloj' de radiación natural dentro de sus minerales a cero; después, la arcilla acumula lentamente energía de elementos radiactivos en sí misma y en el suelo circundante. Medir esa energía almacenada y dividirla por la dosis de radiación anual conocida en el sitio de hallazgo da una edad. La misma guía señala que los resultados de TL son más sólidos cuando se combinan varias medidas y técnicas en lugar de depender de una sola lectura.

Confirmación de autenticidad: ¿Es realmente lo que dice ser?

Una fecha científica no es lo mismo que prueba de autenticidad. Los especialistas también examinan cómo se hizo un objeto. Un estudio de 2008 de investigadores de la Universidad de Cardiff junto con el Museo Británico, la Institución Smithsoniana y la Universidad de Kingston investigó dos famosos cráneos de cristal 'aztecas', uno poseído por el Museo Británico y otro por la Institución Smithsoniana, según un informe de ScienceDaily. Utilizando análisis de microscopio electrónico de marcas de herramientas, el equipo encontró que ambos cráneos habían sido cortados con herramientas de disco rotatorio desconocidas en Mesoamérica precolombina. Las pruebas composicionales además mostraron que el cuarzo utilizado para el cráneo del Museo Británico fue extraído en Brasil o Madagascar en lugar de México; el informe no indicó una fuente de cuarzo para el cráneo de la Institución Smithsoniana. Los investigadores concluyeron, según ScienceDaily, que el cráneo del Museo Británico fue hecho en la Europa del siglo XIX, mientras que el cráneo de la Institución Smithsoniana fue hecho poco antes de que fuera comprado en la Ciudad de México en 1960.

El caso del cráneo de cristal ilustra un punto más amplio: datar un material no es lo mismo que datar cuándo fue tallado o ensamblado en su forma actual. La guía de termoluminiscencia del Servicio de Datos de Arqueología señala que un objeto cocido recientemente lleva mucha menos energía de radiación almacenada que uno genuinamente antiguo, que es una razón por la que el método puede ayudar a señalar objetos hechos en el último siglo; también recomienda combinar mediciones de TL con otras técnicas en lugar de depender de una sola lectura.

• Análisis de marcas de herramientas bajo un microscopio electrónico de barrido, para verificar si la técnica de corte o pulido existía en el período reclamado, como se utilizó en el estudio del cráneo de cristal de 2008 reportado por ScienceDaily.
• Pruebas de obtención de materiales, para ver si la piedra, el metal o el pigmento coincide con fuentes que se sabe han sido utilizadas en la región y era reclamadas, como con las pruebas de origen del cuarzo en el cráneo de cristal del Museo Británico.

Por qué las dos preguntas están vinculadas

En la práctica, los arqueólogos y los científicos de conservación tratan la datación y autenticación como controles complementarios en lugar de una sola prueba. Una fecha antigua genuina del análisis de radiocarbono o TL reduce cuándo existía la materia prima; el análisis de marcas de herramientas y materiales ayuda a evaluar si el objeto en sí fue moldeado en ese período en lugar de más recientemente a partir de material más antiguo. El recurso de enseñanza eHRAF señala que combinar métodos relativos y absolutos proporciona a los arqueólogos una imagen más completa del lugar de un artefacto en su contexto original.