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Los métodos de la cronología absoluta, el radiocarbono 14 y el Sudario de Turín a la luz de la ciencia

Por Francisco Iriarte, Decano del Colegio de Arqueólogos del Perú

El establecimiento de una cronología, en el campo de la investigación de la prehistoria, anteriormente se basaba sólo en la estratigrafía y en la tipología. En el primer caso, se refiere a la forma como se han depositado los elementos a estudiar. La hipótesis de trabajo cronológico se funda en la idea de que los objetos más antiguos son los que están más profundamente colocados en el terreno, mientras que los depositados más superficialmente en el suelo son los más recientes. El principio ha guiado la mayoría de las excavaciones arqueológicas en todas partes y da como resultado una secuencia temporal relativa: esto es más antiguo que lo otro. La seriación tipológica, de otro lado, nos muestra una secuencia temporal relativa también, basándose en las semejanzas y diferencias que presentan entre sí las cosas que hace la mano del hombre, por ejemplo: la cerámica. En el caso peruano, para citar un caso, Dawson ha estructurado una secuencia de tipos de los estilos Paracas-Nazca, que ha sido en la práctica comprobada por análisis de radiocarbono (carbono 14) y parcialmente por hallazgos estratigráficos.

Se han desarrollado varios procedimientos para obtener fechas a partir de diversos materiales, como la obsidiana —vidrio volcánico—, el hueso, la madera, la concha o la arcilla cocida. De ellos, el más empleado es el fechado por radiocarbono, técnica desarrollada por Willard F. Libby, de la Universidad de Chicago, en 1949, y que le mereció el premio Nobel de Química en 1960.

De las técnicas de datación físico-químicas, la efectuada por radiocarbono es la que más se ha perfeccionado. Esta técnica se hace posible por las características químicas del elemento carbono, con presencia asegurada en muchos materiales de interés arqueológico, especialmente los procedentes de vegetales y animales.

El fechado por radiocarbono proporciona una escala cronológica absoluta, útil sobre todo para los períodos del pleistoceno tardío y el holoceno, lográndose establecer sincronías y diacronías —es decir un orden cronológico— de validez universal.

El carbono aparece en los cuerpos orgánicos, depósitos constituidos por compartimientos no aislados, en equilibrio dinámico entre sí con relación al intercambio de carbono. Los compartimientos a los que nos referimos son la atmósfera, la biosfera terrestre, el humus y la hidrosfera marina. El carbono depositado en estos contenedores está integrado por dos isótopos estables (C12 y C13) y uno inestable (C14), radiactivo, llamado radiocarbono.

El radiocarbono se forma continuamente en la alta atmósfera como consecuencia de la interacción con la radiación cósmica, se oxida a dióxido de carbono y se dispersa homogéneamente. Por su inestabilidad, la cantidad total no aumenta indefinidamente a pesar de su continua formación, ya que se compensa ese incremento de masa con su desaparición por desintegración. Esta cantidad se supone fluctúa según la intensidad de la radiación cósmica incidente sobre la Tierra.

Cualquier material orgánico, es decir vegetal o animal, contiene proporciones uniformes de carbono. Por aislamiento físico o químico o por muerte del contenedor, deja de incorporar carbono y cesa la aportación de radiocarbono desde el exterior, disminuyendo desde ese momento su contenido radiocarbónico, de conformidad al decaimiento radiactivo, lo que posibilita calcular el tiempo transcurrido desde el momento de la muerte hasta el del conteo del contenido residual que se encuentra al momento de la intervención. Es decir que la datación consiste en la determinación del tiempo transcurrido desde el momento en que se dejó de incorporar carbono —al cesar la vida del animal o planta— y el presente, mediante la medida y comparación de los contenidos inicial y residual de radiocarbono.

El fechado por radiocarbono exige, entonces, conocer el contenido inicial y el residual, en un material que no haya vuelto a incorporar carbono de su entorno por ninguna otra causa. Hay dos hipótesis básicas en este método:

a) El contenido de radiocarbono en un material es independiente de la condición del contenedor.

b) El contenido inicial de radiocarbono es independiente del tiempo.

La datación por este método puede proporcionar resultados útiles en la medida en que esas hipótesis sean ciertas, o en la medida en que sea posible la corrección de eventuales desviaciones. A la primera hipótesis se oponen el fraccionamiento isotrópico y la geoquímica del compartimiento. De otro lado, la dendrocronología ha comprobado que la segunda hipótesis tampoco es tan exacta como se creía.

El fraccionamiento isotrópico puede ser corregido por medidas de espectrometría de masas de la abundancia isotrópica de C13. Al ocurrir la contravención de la primera hipótesis sucede que la escala cronológica radiocarbónica es dual, pues sus fechas dependen del material, ya que el de origen marino presenta fechas mayores que el de procedencia terrestre. El incumplimiento de la segunda hipótesis hace que la escala cronológica discrepe de la que se expresa por la cronología solar.

La medición exige conocer tanto el contenido inicial como el residual del radiocarbono, pues debe contarse el número de átomos de dicho isótopo en la muestra seleccionada. Para conocer el número de átomos del radiocarbono 14 en una muestra sólo recientemente se ha podido disponer de la tecnología adecuada. Pero las partículas beta emitidas en el proceso de desintegración del C14 están dotadas de elevada energía, son fácilmente detectables y más fáciles de contar. El número de partículas beta emitidas se denomina actividad y es proporcional al contenido de radiocarbono.

La medida radiométrica del contenido de radiocarbono en una muestra exige el aislamiento del carbono en forma de un compuesto químicamente definido de una pureza química elevada y debe encontrarse en estado físico líquido o gaseoso. La cuenta de número de átomos de RC14 puede realizarse después de la separación por espectrometría de masas de los otros átomos de carbono. La escasa proporción de átomos de RC14 debe ser dotada de elevada energía cinética para lograr su separación y su discriminación de los otros átomos y radicales isobáricos del C14. Por ello debe recurrirse a aceleradores de partículas, mediante la espectrometría de masas con acelerador, siendo de costos muy elevados.

La forma común de expresar el transcurso del tiempo que empleamos es el calendario solar, siendo la unidad cronométrica el tiempo de rotación de la Tierra alrededor del Sol (un año solar). La datación del radiocarbono da lugar a una escala que discrepa de la solar, lo que obliga a la calibración de las fechas.

Para una calibración se hace necesaria una correlación entre las fechas radiocarbónicas y las solares. La representación gráfica de esta correlación constituye curvas de calibración, que difieren según los materiales empleados en las muestras, teniéndose en cuenta que las curvas para materiales de origen terrestre es universal, lo que no ocurre con los de origen marino, que deben ajustarse a las condiciones locales de donde procede la muestra datada.

El fechado por radiocarbono es una herramienta de gran utilidad para la arqueología. Aunque no es tan preciso como quisiéramos, nos ayuda a aproximarnos a la fecha en que ocurrieron los acontecimientos que interesan en el estudio, a fin de ordenarlos en el tiempo.

Para comprender a cabalidad el desarrollo de los procesos sociales y tecnológicos, los avatares culturales a través del tiempo, necesitamos conocer cuándo ocurrieron los acontecimientos que marcaron el devenir histórico. Sabemos, documentalmente, que Cristóbal Colón llegó a la isla de San Salvador (Guanahaní) el 12 de octubre de 1492, por la existencia de escritos que así nos lo dicen y en los que se incluye la fecha en que ello ocurrió. De igual modo sabemos que el volcán Vesubio cubrió de lapilli a Pompeya y de lava a Herculano en el 79 d.C., y que en esa ocasión falleció el científico romano Plinio el Viejo, por estudiar el fenómeno in situ, pues así nos informan crónicas y documentos de la época.

De otro lado, los primeros habitantes de estas tierras a las que llamamos Perú arribaron aquí hace más o menos 20,000 años, como lo informan los trabajos de McNeish en Pacaicasa y Jajamachay, en Ayacucho, según resultados de los análisis de radiocarbono 14, y para conocer lo que ocurrió entonces, no existen documentos escritos de algún tipo.

El carbono es un elemento que forma parte indispensable de los seres vivientes y se sabe que está compuesto por tres variantes (isótopos), que tienen un núcleo conformado por seis partículas de carga positiva (protones) y un número variable de partículas sin carga (neutrones): seis en el carbono 12 —el normal y más abundante—, siete en el carbono 13 y ocho en el carbono 14, y la teoría señala que de una cantidad existente de radiocarbono 14, en 5,730 años se habrá perdido la mitad de su contenido, por haberse transformado éste en nitrógeno. Cada vez que un átomo de C14 se transforma, emite un electrón de alta velocidad, que es lo que se denomina radiación beta.

En la alta atmósfera, por efectos de la radiación cósmica sobre el nitrógeno que conforma parte del aire que rodea la Tierra, se forma continuamente radiocarbono que se mezcla con el carbono estable y también forma parte del bióxido de carbono que se incorpora a las plantas a través de la fotosíntesis; de allí lo consiguen los animales herbívoros y los carnívoros lo adquieren al comerse a otros animales. Se estima que el bióxido de carbono del aire, de las plantas y animales —en nosotros mismos—, existe en proporciones constantes de carbono radiactivo y de carbono estable, situación que se mantiene mientras animal o planta estén vivos, pues el radiocarbono se pierde por desintegración en los seres muertos, mientras que los que tienen vida lo recuperan a diario.

La idea básica es que si medimos la radiación beta de esa muestra, mientras menos carbono 14 tenga, menor será la radiación; éste es el principio de Libby y su equipo, método que se ha perfeccionado al determinarse las cantidades de carbono 12, carbono 13 y carbono 14 que se encuentran en la muestra, usándose ciclotrones, aceleradores lineales o espectrómetros de masa.

Para determinar una fecha radiocarbónica, se debe purificar la muestra de contaminantes, compuestos que pueden contener carbono más reciente o más antiguo que el de la muestra. Luego, la muestra se quema en oxígeno para transformar el carbono existente en bióxido de carbono, que incluye otros compuestos, como el benceno. Mediante el contador de centelleo, se mide la radiación producida por el radiocarbono 14 que contiene el ejemplar.

En promedio, en 5,730 años desaparece la mitad del radiocarbono inicial, aunque no sabemos qué átomo específico se desintegrará. Las fechas resultantes no son precisamente exactas; se logra un rango dentro del cual debe estar la fecha real. Por ello las fechas radiocarbónicas se componen de dos partes, por ejemplo 2,000 +/- 250. La primera parte es la fecha más probable, considerada en años anteriores a 1950; el segundo término es la desviación estándar; cuanto menor es este número, más precisa es la fecha.

Las primeras fechas que se obtuvieron por este método, aplicadas a especímenes egipcios de edad ya establecida, resultaron discrepantes —mucho más recientes que las ya conocidas—, lo que puso en duda la validez del método. Después de varias contrastaciones con fechas proporcionadas por el sistema de conteo de los anillos de árboles que proporciona la dendrocronología, se perfeccionó el método que hoy es aceptado prácticamente por todos.

El fechado por el método radiocarbono 14 es bastante útil a la arqueología. Sin embargo, debe tenerse presente una serie de consideraciones:

a) La muestra debe ser de una masa adecuada para poder convertirse en elemento útil a la medición.

b) Si lo que se quiere medir tiene una cierta extensión, deben tomarse muestras de diversos puntos para lograr fechas que se aproximen a la verdad.

c) El objeto a fechar debe haber estado aislado de contacto con elementos modernos o posteriores.

d) Las muestras deben estar adecuadamente recogidas, evitando los contaminantes actuales.

e) Algunos elementos muestran distorsiones en el contenido del radiocarbono 14 por su constitución u otros factores, lo que altera el resultado de las pruebas.

f) El método se basa en un contenido constante de RC14 en la atmósfera y en los seres vivos, lo que no es posible aún certificar adecuadamente.

Otros métodos de fechado que, con cierta exactitud, viene usando la arqueología para fechar sus hallazgos, son el del potasio-argón radiactivo, la dendrocronología, la termoluminiscencia, la hidratación de la obsidiana, el paleomagnetismo residual, etc., que, en el caso específico que nos congrega ahora, no son aplicables. El potasio presenta varias formas, una de ellas, radiactiva; al desintegrarse produce el gas argón en especímenes pétreos o petrificados, con un muy lento proceso de desintegración, por lo que se emplea para elementos con antigüedades superiores a los 500,000 años. La termoluminiscencia sirve para medir la antigüedad de quema de objetos de cerámica. El método de hidratación es utilizado para medir la fecha de fabricación de objetos de vidrio volcánico que han sufrido alteración por la presencia de intemperismo.

Ahora bien, debemos preguntarnos si en el caso del Sudario de Turín se ha procedido científica y técnicamente en forma adecuada; y podemos ver que ello no ha sido así, por las siguientes consideraciones:

a) El lienzo del que tratamos tiene 4.36 m de largo por 1.10 m de ancho, y allí se observa la impronta de un cuerpo humano. En la parte frontal se puede vislumbrar un rostro barbado de hombre, de 1.78 m de estatura y de una edad aproximada de 35 a 40 años.

b) Los estudios hasta ahora realizados demuestran que se trata de un sudario que envolvió a un hombre muerto crucificado en Palestina, en la época en que vivió Cristo. Lo que no se ha podido probar es que fuese precisamente Jesús de Nazaret el que allí se envolvió.

c) Las pruebas históricas relacionadas con el lienzo en materia apuntan a que no hay datos anteriores a 1357 d.C., año en que fue expuesto al público en la campiña de Lirey, Francia. Había estado en manos de la familia De Charny, que no informó cómo había llegado a sus manos la reliquia. En 1453 se le transfirió, por herencia, a la familia de los duques de Saboya. En 1578, los duques de Saboya la llevaron a Turín, donde fue colocada en una capilla expresamente construida para custodiarla.

d) Los primeros análisis científicos modernos se efectuaron ya en 1898, a través de una primera fotografía del lienzo. Exámenes posteriores se llevaron a cabo hasta 1978, en que se intensificó su estudio, incluyendo el RC14.

e) Para los escépticos, la sábana de Turín fue pintada hacia el siglo XIV. Sin embargo, el estudio de varios especialistas ha permitido establecer que tal figura no ha sido pintada. De otro lado, las manchas sanguinolentas son precisamente de sangre humana, con proporciones de calcio, proteínas y hierro que corresponden a lo que sabemos de ella. El color amarillento de la tela corresponde a los efectos del tiempo y la luz sobre el tejido, produciéndose decoloraciones de variada intensidad.

f) El lino empleado en la confección del lienzo proviene del Cercano Oriente, y la fabricación se corresponde con los tejidos usados en Palestina hace 2,000 años. Incluye trazas de algodón del tipo Karnak, egipcio, que crece precisamente en esa zona, lo que implica que es sumamente difícil que se hubiera falsificado en el siglo XIV.

g) No olvidemos que el efecto tridimensional no se puede lograr con ninguna tintura, pudiéndose admitir que ese efecto deriva de una especial combinación del embalsamamiento y del sudor de un cuerpo que ha sido torturado.

h) ¿Dónde estuvo el sudario antes del siglo XIV? Éste es un buen problema; no hay documentación adecuada y sólo quedan informes inconexos sobre el tema. Así se cuenta que Agbar, rey de Edesa (hoy Urfa, en Turquía), enfermo de lepra, se curó al tocar esta reliquia. Su sucesor Ma’anu la quiso destruir, pero los cristianos de esa ciudad la escondieron en un nicho que tapiaron, donde fue descubierta cinco siglos después. Los bizantinos, que llamaron Mandylion (mantel eclesiástico) al lienzo, en el 944 lo llevaron a Constantinopla, donde se custodió hasta el 1294, exponiéndose al público sólo en dos oportunidades. Luego de la toma de la ciudad por los musulmanes, el lienzo desapareció, suponiéndose que fueron los Templarios quienes lograron llevarlo al sur de Francia, uno de los cuales fue Geoffroi de Charny, siendo sus herederos quienes mantuvieron en su poder la reliquia hasta 1357.

Ahora bien, tenemos serias dudas sobre los resultados de los últimos análisis. La cantidad de material empleado fue, a nuestro criterio, insuficiente; además, se tomó sólo de los bordes de la pieza, tocados infinidad de veces a lo largo de varios siglos y por diversidad de personas, y no en la parte central. El objeto del que tratamos, documentalmente, al menos desde el siglo XIV ha estado expuesto a las manos de las gentes y a su aliento, lo que sin duda debe de haberlo contaminado con carbono moderno, procedente incluso del ambiente mismo, y ello hace que los resultados actuales sean dignos de duda.

No estamos completamente seguros de que sea precisamente el lienzo que usó José de Arimatea para descender a Jesús de la Cruz, pero tampoco podemos rechazar la hipótesis. Se trata no sólo de un asunto de ciencia, sino también de un tema de fe.