Autora: Estela Escolar Serrano.

Resumen

Sierra de Atapuerca es un ecosistema natural ubicado en la provincia de Burgos en el que se hallan yacimientos arqueológicos de valor internacional, como Gran Dolina, Sima del Elefante y Galería de las Estatuas, entre otros. Si bien los hallazgos realizados en ellos como los restos de Homo antecessor que se encontraron en Gran Dolina en 1994 y refutaron la idea de la llegada del ser humano hacía 500.000 años son piezas clave, es igualmente importante su contextualización y datación. Por ello, surgieron a raíz de semejante descubrimiento métodos novedosos de datación geológica para asegurar con precisión y seguridad la antigüedad de los restos y cambiar el curso de la historia del ser humano. Algunos de estos métodos fueron la Termoluminiscencia (TL), la Luminiscencia Estimulada Ópticamente (OSL) o las Series de Uranio-Torio, Resonancia Paramagnética Electrónica (ESR) que surgieron como respuesta a la nueva necesidad surgida: ¿cómo precisar la edad de restos arqueológicos de forma irrefutable?

Hipótesis y objetivos

El objetivo de este artículo consiste en divulgar acerca de la importancia de los avances científicos en diversas áreas del conocimiento para la creación y mejora de técnicas novedosas de datación que combinan diferentes disciplinas y metodologías para obtener una visión más completa de la historia del ser humano y del entorno que lo rodea al combinar los diferentes puntos de vista que ofrecen. El conocimiento acerca de las huellas que dejamos es clave para mejorar el futuro que cada día creamos.

Desarrollo

Gran Dolina es uno de los yacimientos más representativos de la Sierra de Atapuerca al consistir en una secuencia estratigráfica de unos 27 m de potencia divididos en 11 niveles o estratos (TD1-TD11), siendo TD1 el estrato más profundo y antiguo y TD11 el más cercano a la superficie. Las siglas TD hacen referencia a Trinchera Dolina. En la totalidad de la secuencia se hallan evidencias tanto de la evolución biológica de sus seres vivos, incluidos homínidos, como su evolución cultural y del paisaje. El estrato Aurora, TD6, es aquel en el que se hallaron en julio de 1994 los restos de Homo antecessor, que rompieron la historia del ser humano tal y como estaba concebida al creerse entonces que llegaron a Europa hace menos de 500.000 años. Estos restos demostraron que llegaron hacía unos 850.000 años. Para obtener este dato fue necesaria la aplicación conjunta de metodologías de datación geológica novedosas en el país y la mejora de las ya existentes. Se utilizaron tanto metodologías geocronológicas absolutas (numérica) como relativas:

  • Métodos de datación numérica: aportan una fecha numérica de un calendario universal. 
  • Métodos de datación relativa: permiten clasificar los estratos de una misma secuencia del más antiguo al más reciente sin aportar fechas numéricas.

Situado en la Trinchera del Ferrocarril, el yacimiento de Gran Dolina está compuesto por un relleno sedimentario formado en una galería originada por la acción erosiva y disolvente del agua en la roca caliza. Este proceso se denomina karstificación y tuvo lugar sobre las calizas cretácicas que conformaban la sierra de Atapuerca cuando el agua subterránea circulaba por el interior de la sierra y el nivel del suelo estaba en la actual cumbre. Las galerías que se formaron se pueden abrir al exterior y ser ocupadas por otros seres vivos cuando el nivel freático desciende. Sin embargo, la composición del relleno sedimentario es distinta en cada estrato y de complejidad variable, como en el caso de TD1 y TD2. Estos estratos presentan una importante complejidad a la hora de ser datados debido a su diversidad de materiales y su alto grado de compactación, consecuencia del relleno sedimentario con arcilla amarilla de los huecos dejados por el desprendimiento de clastos del techo de la antigua cueva y a las altas presiones a las que fueron sometidos (Parés y Pérez-González, 1999). 

A pesar de la diversidad material de los estratos, su datación es importante para poder ordenar cronológicamente los acontecimientos cuyos vestigios se hallan y poder inferir con mayor precisión acerca de los aspectos de la vida en las diversas épocas sumando estos datos a los restos arqueológicos y biológicos hallados en ellos (López-Antoñanzas et al., 2002).

Por ejemplo, se puede conocer a partir del análisis tafonómico de aves, reptiles y pequeños mamíferos presentes en cada nivel y variantes en los mismos que inicialmente la sierra tenía un ambiente cálido y árido mientras que el predominante en los años posteriores consistía en un bosque caducifolio de clima húmedo y templado/cálido (Fernández-Jalvo y Andrews, 1992). Si se tienen en cuenta los análisis de los restos botánicos (semillas y polen) y la sedimentología de cada estrato se puede deducir más precisamente el paleoambiente de Atapuerca.

Pero resulta igual de importante saber estos datos como saber exactamente a qué época corresponden. Por ello, en función de los materiales y el rango de tiempo que puedan abarcar, así como la información que puedan aportar, existen diversas técnicas de datación geocronológica que ayuda a contextualizar los hallazgos en una escala temporal. Puesto que están sometidos a modificaciones para aumentar su precisión o rango de aplicación material, a lo largo de los años se han ido sometiendo los estratos y/o su contenido a varios análisis. Asimismo, en Gran Dolina se aplicaron a toda la secuencia estratigráfica métodos relativos (como paleomagnetismo o bioestratigrafía) mientras que los numéricos/absolutos solamente en los estratos superiores TD6-TD11 (Termoluminiscencia (TL), luminiscencia estimulada ópticamente (OSL) o las Series de Uranio-Torio).

Cada técnica tiene sus ventajas y desventajas en cuanto a aplicaciones. Un ejemplo de ello es la datación mediante luminiscencia, la cual se puede aplicar en diferentes minerales y tiene numerosas aplicaciones en arqueología debido a sus dos principales ventajas:

  • Datación termini post quem y ante quem: puede determinar la fecha más antigua de la aparición de un objeto o la más nueva/cercana del mismo respectivamente.
  • Data tanto el material arqueológico como el sedimento en el que se encuentra, ayudando a determinar si se depositó después de la sedimentación de ese estrato.

Por otro lado, una de las desventajas es que no se puede aplicar a materiales tales como conchas, vidrios y moluscos, abundantes en algunos yacimientos, puesto que al tratar de hacerlo se obtuvieron resultados escasos y desiguales. Destaca también por su exactitud más que por su precisión (se pueden obtener resultados que correspondan con la edad real de la muestra) (Sanjurjo Sánchez, 2020).

Una alternativa para aquellas muestras arqueobiológicas como plantas, conchas de moluscos y vertebrados es la datación por racemización de aminoácidos (De Torres et al., 2020). También es muy utilizada la dendrocronología, datación absoluta de madera hasta el momento más exacta, basada en los anillos de crecimiento de especies leñosas y que ayuda a datar eventos pasados y condiciones ambientales (Domínguez Delmás, 2020). La datación por Resonancia Paramagnética Electrónica (RPE) es un método paleodosimétrico basado en la evaluación de los efectos de la radioactividad natural sobre los materiales a lo largo del tiempo. Las muestras son medidas con un espectrómetro RPE (Moreno, 2020) durante la cual las muestras son atravesadas por las microondas emitidas por el generador. La muestra se sitúa en la cavidad resonante entre las dos bobinas del electro-imán (Figura 1). La muestra absorbe una parte de la energía y se registra en forma de RPE de absorción (Moreno, 2020). Puede aplicarse sobre dientes fósiles, carbonatos continentales y marinos, cuarzo, etc. (Moreno, 2011).

Figura 1. Esquema de un espectrómetro de Resonancia Paramagnética Electrónica (RPE) (Moreno, 2020)

El límite Matuyama-Brunhes (Figura 2) divide la secuencia estratigráfica entre el Pleistoceno Medio (TD8-TD11) y el Pleistoceno Inferior (TD1-TD7), detectado mediante análisis paleomagnéticos sobre cambios en la polaridad terrestre observado en las rocas  (Parés & Pérez-González, 1995).

Figura 2. Correlación geocronológica de los 3 rellenos sedimentarios de Gran Dolina, Galería y Sima del Elefante. En la figura se observa una inversión paleomagnética en el techo de TD7 que corresponde con el límite Matuyama-Brunhes (línea negra). También podemos ver las fechas de enterramiento de restos óseos y herramientas líticas en sus correspondientes estratos (Falguères et al 2013).

Estos análisis conjuntos fueron clave para mejorar la precisión de la escala temporal de Gran Dolina y cambiar la historia de los antiguos homínidos (Figura 3).

Figura 3. Secuencia estratigráfica de Gran Dolina con sus 39 muestras localizadas y los datos obtenidos mediante ESR, Series de Uranio-Torio, TL, IRSL, y TT-OSL (Moreno, 2020).

Conclusiones

En yacimientos complejos tales como Gran Dolina es clave la utilización conjunta de métodos de datación de diversas características para obtener información más completa sobre el objeto de estudio. Esto permite una mayor precisión en la determinación de la antigüedad de la secuencia estratigráfica y, por consiguiente, de los hallazgos arqueológicos y biológicos contextualizados en ella, además de realizar un estudio comparativo con otros yacimientos del mismo área como Sima de los Huesos y Sima del Elefante. De esta forma, se pueden dar respuesta a los enigmas de la historia del ser humano y esclarecer el ritmo evolutivo de los seres vivos y su entorno, comprendiendo mejor nuestro pasado para entender nuestro futuro.

Bibliografía

  1. De Torres T., Ortiz J.E., Sánchez-Palencia Y. (2020) Datación por racemización de aminoácidos. Capítulo 8, pp 149-161. Barceló J.A, Morel B. Métodos cronométricos en arqueología, historia y paleontología. Edt Dextra
  2. Díez Fernández-Lomana J.C., Rodríguez Marcos J. (2009). Las raíces de nuestra historia. De Atapuerca al Neolítico. Colección: Temas y figuras de nuestra historia, pp 68-75
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  6. López-Antoñanzas R.,Cuenca-Bescós G. (2002). The Gran Dolina site (Lower to Middle Pelistocene, Atapuerca, Burgos, Spain): New palaeoenvironmental data based on the distribution of small mammals. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 186, pp 311-334
  7. Moreno D. (2011) Datacion par ESR de quartz optiquement blanchis (ESR-OB) de la région de Atapuerca (Burgos, Espagne). Application au site préhistorique de Gran Dolina (contexte karstique) et aux systèmes fluviatiles quaternaires de l’Arlanzón et l’Arlanza. PhD.Thesis.Univ.
  8. Moreno D. (2020) Datación por resonancia paramagnética electrónica (RPE). Cap 7, pp 131-147. Barceló J.A, Morel B. Métodos cronométricos en arqueología, historia y paleontología. Edt Dextra
  9. Parés J.M., Pérez-González A. (1999) Magnetochronology and stratigraphy at Gran Dolina section, Atapuerca (Burgos, Spain). Journal of Human Evolution 37, pp325-342.
  10. Parés J.M, Pérez-González A. (1995) Paleomagnetic Age for Hominid Fossils at Atapuerca Archaeological Site, Spain. Science 269, pp 830-832
  11. Sanjurjo Sánchez J. (2020) Datación por luminiscencia en arqueología: estado de la cuestión y perspectivas de futuro. Cap 5, pp 109-121. Barceló J.A, Morel B. Métodos cronométricos en arqueología, historia y paleontología. Edt Dextra.

Artículo participante del IX Concurso de Artículos de Divulgación Científica de la Universidad de Burgos.

Foto del encabezado/imagen destacada: Mario Modesto Mata (CC BY-SA 3.0).