Autora: Natalia García Redondo

Mi abuela siempre me decía: “cómete esas lentejas que tienen mucho hierro”. La imagen de verme masticando virutas de hierro limando mis dientes me generaba cierta repulsión, pero si tanta gente las come, no debía ser tan malo. Tardé tiempo en comprender que el hierro al que se refería mi abuela no estaba presente en las lentejas como yo me imaginaba. El hierro es el cuarto elemento más frecuente en la corteza terrestre y se puede presentar de muchas maneras, generalmente combinándose con otros compuestos como por ejemplo el oxígeno. El hierro es, además, un componente mayoritario en el interior la tierra y está muy relacionado con su campo magnético. Precisamente quiero hablaros de arqueomagnetismo, hierro y fuego. 

Conocer la antigüedad de un contexto arqueológico es uno de los aspectos más importantes de la investigación en Arqueología. Para ello existen numerosas técnicas geocronológicas. Quizás, la técnica más conocida por todos es la datación por carbono-14 (14C). Pero… ¿sabías que existe una técnica llamada arqueomagnetismo que es capaz de datar con una precisión comparable a la del radiocarbono (14C)?

La datación arqueomagnética es una técnica de datación relativa que en los últimos años ha experimentado un importante desarrollo dentro de la arqueología. Materiales arqueológicos quemados como hornos, cerámicas, baldosas, hogares, etc, contienen pequeñas concentraciones de minerales ferromagnéticos. Imagina que estos minerales ferromagnéticos contienen en su interior una brújula magnética como las que usamos en la actualidad. Cuando los materiales arqueológicos son calentados a altas temperaturas (por encima de 500 – 600 °C) y posteriormente se enfrían, los minerales ferromagnéticos son capaces de “fijar la posición de su brújula” de forma tan estable que puede durar miles y miles de años apuntando al norte magnético que hay en ese momento. Hay que tener en cuenta que tanto la dirección como la intensidad del campo magnético terrestre están en constante cambio. Arqueomagnéticamente hablando, los minerales ferromagnéticos adquieren y retienen una magnetización remanente térmica paralela y proporcional al campo magnético terrestre que existe en el momento del enfriamiento. De esta forma, podemos decir que en este tipo de materiales arqueológicos podemos encontrar una “fotografía” de cómo era el campo magnético terrestre en el momento en que los materiales se enfriaron. Si el material se vuelve a calentar la dirección del campo magnético terrestre registrada por los minerales ferromagnéticos se “reseteará” y “grabará” la del último calentamiento.

Figura 1. Esquema del comportamiento de los granos de los minerales ferromagnéticos (círculos verdes) con su respectiva orientación (flechas blancas). En el dibujo a) se representan los granos de los minerales ferromagnéticos dispuestos aleatoriamente debido a que están sometidos a una fuente de calor superior a 500-600°C. El dibujo b) representa los granos cuando estos se enfrían, haciendo que la magnetización se bloquee y los óxidos de hierro se orienten proporcional y paralelamente en la dirección del campo magnético terrestre que hay en ese momento.

Esta información permite a los científicos, entre otras cosas, reconstruir el comportamiento del campo magnético terrestre del pasado. La condición que tiene que cumplir el material arqueológico para poder analizar en el laboratorio la dirección del campo magnético terrestre registrada es que este permanezca in situ, es decir, que el material permanezca exactamente en la misma posición desde que fue calentado (y enfriado) por última vez. No, esto no es un antojo de los arqueólogos y su afición por estudiar yacimientos arqueológicos, sino que el muestreo de estos materiales necesita de una precisión y una metodología muy rigurosa: antes de extraer la muestra es necesario orientarla mediante una brújula magnética o solar y marcar el norte magnético actual. En la figura 2 podéis observar algunas de las tareas que conlleva recoger este tipo de materiales.

Figura 2. Secuencia de algunas de las tareas que se realizan durante la recogida de los materiales arqueológicos in situ: a) preparar el bloque de mano con la ayuda de escayola; b) nivelar la superficie de escayola para que sea perfectamente horizontal; c) marcar la dirección del campo magnético.

Llegados a este punto te preguntarás, ¿cómo se puede datar un material arqueológico con esta información? Además de contar con el material arqueológico que ha registrado la dirección del campo magnético terrestre que había en el momento de su último calentamiento y enfriamiento, la datación arqueomagnética necesita de la existencia de curvas de variación secular del campo magnético terrestre. Estas curvas de variación secular son curvas patrón que registran los cambios que se producen en el campo magnético terrestre en una escala de decenas a centenares de años. Pues bien, comparando la dirección y/o intensidad que ha registrado el material arqueológico quemado con una curva patrón de la variación del campo magnético terrestre podremos saber en qué momento se calentó el material por última vez. Determinar en algunos estudios qué intervalo cronológico es el más coherente como fecha de último uso depende también de la interpretación arqueológica, sobre todo en aquellas cronologías en los que la curva se solapa.

Figura 3. Curva de variación secular de la Península Ibérica para los últimos 3000 años (Gómez-Paccard et al., 2006) basada en la dirección (declinación e inclinación) del campo magnético terrestre.

La datación que se obtiene está relacionada con la fecha de adquisición de la magnetización remanente térmica y con el último calentamiento que el material arqueológico ha experimentado. En principio, toda estructura de combustión arqueológica calentada a altas temperaturas, in situ y cuya edad esté comprendida en el intervalo que cubre la curva de variación secular, es susceptible de ser datada mediante arqueomagnetismo.

Bibliografía:

  • Gómez-Paccard, M., Chauvin, A., Lanos, Ph., Thiriot, J., Jiménez – Castillo, P., (2006). Archeomagnetic study of seven contemporaneous kilns from Murcia (Spain). Physics of the Earth and Planetary Interiors 157, 16–32.
  • Tauxe, L. (2010). Essentials of Paleomagnetism. Berkeley: University of California Press. 489 pp.