02 julio 2013

La datación por uranio-torio: aplicaciones y Iruña Veleia

La datación uranio - torio ha llegado recientemente a los periódicos por las dataciones de arte rupestre de cuevas cantábricas, entre otras el de Altamira. La pregunta evidente es, si se podría utilizar en Iruña Veleia para datar costras carbonáticas. Es una técnica compleja pero que tiene un gran potencial. Intentamos aquí aclarar algo de este método y de sus problemas y limitaciones en este post. Me temo que no va a ser el post más popular ;>.

La datación por uranio - torio ha conocido una espectacular evolución a partir del momento que se podría medir ambos isotopos por masaespectrometría como se ve en la siguiente figura, donde se indica cuanto material de una adherencia carbonática se necesita para una datación. Se puede datar materiales con una edad de unas décadas  hasta más de 600.000 años (Edwards et al. 2003). Es después de radiocarbono la técnica de datación más utilizado en arqueología.




El principio de datación está basado en la radiactividad de 238-uranio y 235-uranio. 238-uranio es el isótopo de uranio más abundante en la naturaleza. En si no es muy abundante (aunque más de 40 veces más abundante que plata), está presente en la corteza terrestre y el océano en suficiente concentración (un par de ppm - 'por millón'). Como se ve en la siguiente figura la desintegración del 238-uranio es complejo y va a través de una cadena de diferentes isotopos 'hijos'. Un esquema parecido es  asociado a 235-uranio.

(Fuente: http://www.geo.arizona.edu/Antevs/ecol438/uthdating.html)

El principio de la datación es que el uranio es disoluble en agua, y el 'nieto' torio (y el protactinio como 'nieto' del 235-uranio) no.
La condición necesario es que no se aporta torio (o protactinio) al sistema de datación (o que la proporción es conocida), y que todo el uranio incluido en el sistema (p.ej. durante la precipitación de carbonato) se queda atrapado, igual que los isotopos que se forman por desintegración, o dicho de otra manera que el sistema está cerrado.

Con los años se han desarrollado técnicas en las cuales se utiliza también otros isotopos como 234-uranio, 235-uranio, 231-proactinio (230Th/234U, 231Pa/235U). El conjunto de estas técnicas es conocido como datación por series de uranio, y admite condiciones mucho más complejos (métodos en desequilibrio/equilibrio).

Sistemas donde se puede cumplir las condiciones necesarias son speleotems (precipitaciones de carbonato en cuevas), corales y arrecifes, moluscos, y en huesos y dientes, todos durante su formación alejado de contaminación por arcilla, .

La arcilla del suelo contiene torio lo que complica la datación en por ejemplo carbonatos del suelo. Existen en sistemas no muy complicadas maneras de corregir la contaminación a través del 232-torio (que no aparece en la cadena de desintegración del uranio). Con el sistema 231Pa/235U se puede comprobar la validez de la edad del sistema 230Th/234U/238/U etc...

La datación de arte rupestre en el Cantábrico

 Las dataciones por series de uranio de carbonátos depositados por encima del arte rupestre (edades mínimos - ante quem) de las cuevas Altamira, El Castillo, y Tito Bustillo en Cantabria en el estudio de Pike et al. 2012 dan edades mucho más antiguas que esperadas (hasta más de 40.000 años), hasta que se puede pensar que algunos de los dibujos más antiguas podrían proceder de Homo neanderthalensis. A nivel técnico se corrige por la presencia de torio inicial con la relación de 230Th/232Th.
La pregunta clave es si la corrección es correcta.



En un artículo muy reciente (todavía en prensa) García-Diez et al (2013) tratan específicamente la datación del arte rupestre de la famosa bóveda de Altamira.  El profesor García-Diez de la Universidad del País Vasco afirma:

"Al obtener dataciones tan antiguas en el Techo de los Policromos, cercanos a los 35.000 años o más, nos permite subrayar que los lugares de habitación que utilizaban las gentes de Altamira, estaban a escasos metros del lugar en el que se practicaba la actividad simbólica, llegando a convivir ambas actividades en el tiempo, en algunos momentos entre 36.000 y 20.000 años; desterrando la idea tradicional de que el ámbito de los simbólico-religioso se llevaba a cabo en la oscuridad de la cueva y, el día a día, al aire libre o en la entrada de la cavidad. De este modo, una parte importante del arte de Altamira, y la simbología y creencias que tras él se esconden, no es algo privado, sino vinculado a la cotidianeidad, al grupo humano".
(Fuente: http://www.ehu.es/p200-content/es/contenidos/noticia/20130627_altamira/es_altamira/20130627_altamira.html)

¿La datación con uranio-torio de las costras carbonáticas de las inscripciones de Iruña Veleia es posible?

Aunque no soy experto en técnicas de datación, y todavía menos en las dataciones por series de uranio pienso que este método será difícilmente aplicable en Veleia (hasta que se demuestra lo contrario).
Varias personas de Euskaren Jatorria han apuntado hacia esta técnica, y después de una nueva búsqueda
tengo que admitir que existen numerosas aplicaciones con carbonatos pedogenos, aunque en todas las publicaciones que he leído hasta ahora se trata de de carbonatos de considerables edades (Pleistoceno, más de diez mil años) (Ver aquí).
Algunos ejemplos entre muchos son Candi I. et al. 2004 en España, H.P. Schwarz et al. 1989 estudiaron carbonatos pedogenos 'contaminados', y en algunos estudios utilizan ablación por laser.

Tengo que admitir que aparentemente no es de excluir la utilidad de la técnica de uranio - torio al lado de radiocarbono. Uno siempre aprende, y tenemos que indagar más profundamente. Este post pretende abrir la discusión y contribuir a ella.

Para saber más

1. M. WALKER 2005
Quaternary dating methods
Wiley

2. R.L. Edwards et al.
Uranium-series Dating of Marine and Lacustrine Carbonates
Reviews in Mineralogy and Geochemistry January 2003 v. 52 no. 1 p. 363-405.

3. A. W. G. Pike et al.
U-Series Dating of Paleolithic Art in 11 Caves in Spain
Science 15 June 2012: vol. 336 no. 6087 pp. 1409-1413

4. García-Diez, M.
Uranium series dating reveals a long sequence of rock art at Altamira Cave (Santillana del Mar, Cantabria)
Journal of Archaeological Science (2013)