Ciencia — 1 de octubre de 2008 at 10:01

El método del carbono 14

Las tradiciones de la práctica totalidad el planeta adjudican a la humanidad una antigüedad muy remota. Guardan la memoria colectiva de la aparición del hombre junto con el resto de los seres de sus respectivas creaciones. Sin embargo, los esquemas históricos actuales no contemplan, ni de lejos, esa posibilidad.

El hombre habría aparecido mucho más recientemente (¿40, 60, 10.000 años?) que la vida sobre la Tierra (3.900.000 años). Ahora bien, numerosos estudiosos, paleontólogos, geólogos y arqueólogos, continuamente están encontrando pruebas que, si bien no a una antigüedad tan remota, obviamente, sí retrasan enormemente la actividad cultural del hombre mucho más allá de los límites hoy establecidos.

Por ejemplo, la erosión del zócalo de la Esfinge, en Ghiza, nos hablan de un pasado húmedo para un Egipto que coincide geológicamente con una antigüedad de más de 20.000 años, como mínimo, momento en que ni por asomo se acepta en egiptología el origen de la civilización del Nilo.

O la pirámide circular de Cuicuilco, levantada al parecer por los mayas, en época histórica… pero sepultada por la lava de un volcán expulsada hace la friolera de 11.000 años. Evidentemente, ese es otro dato que los historiadores están completamente de acuerdo en obviar.

Una de las herramientas más usadas para datar restos arqueológicos, la más universal, aunque no la única, es el método del carbono 14. Veamos en qué consiste ese método.

EN QUÉ CONSISTE EL MÉTODO

Uno de los componentes principales de los seres vivos es el carbono. Este elemento integra las estructuras de toda materia viva. Pero no todo es carbono “normal” y corriente.

La tierra se halla constantemente bombardeada por radiaciones cósmicas poderosísimas, capaces de alterar cualitativa y cuantitativamente todo con lo que se tropieza a su paso. Casualmente, lo primero que encuentra son una serie de átomos atmosféricos, a los que transforma. Uno de los productos de esa transformación es el dióxido de carbono (CO2), amén de otros compuestos carbonados presentes en mucha menor proporción (metano, monóxido de carbono, etc.).

En esos casos, puede alterar el carbono presente, cambiándolo de C12 a C14, un átomo de carbono radiactivo, pero con baja cuota de “agresividad”. Es muy inestable, y fácilmente se desintegra, desapareciendo, con lo que se establece un ciclo de equilibrio (el carbono que se desintegra es repuesto más o menos a la misma velocidad que el que se origina en las capas altas de la atmósfera por radiación). Actualmente existen en todo el planeta unas 80 toneladas de este producto, el C14.

El carbono 14 (al que para abreviar vamos a llamar Cl4) se encuentra mezclado en la atmósfera con su hermano, el carbono 12 o normal. Como .todo material radioactivo, tiene una constante que lo caracteriza, el llamado periodo de desintegración, o tiempo en que una cantidad Q de C-14 se transforma exactamente en la mitad. En el caso del C-14 este período es de 5.568 años.

Al igual que respiramos unas 5 veces por minuto, con el aire que inspiramos inhalamos dióxido de carbono, CO2, parte del cual posee, como átomo de carbono, en vez de carbono «normal», uno de C14. Como comprenderán, el C14 no sólo se adquiere por respiración, sino por cualquiera otra reacción bioquímica en que se encuentre cualquier compuesto carbonatado (por ejemplo, al alimentarnos de plantas con azúcares).

Como el C14 se halla mezclado al azar en la atmósfera, podemos tener la completa seguridad, medible científicamente, de que todos nosotros tenernos exactamente la misma cantidad relativa de C14 radioactivo, de manera que si nos acercan un contador Geiger, produciremos perceptibles avisos de la existencia de este elemento.

Así pues, un volumen de materia orgánica correspondiente a cualquier especie animal o vegetal tiene una cantidad específica de C14 en su composición. Pero si encontramos los restos de un fuego que no sabemos cuando se encendió, y al medir la radiación que nos produce, esta es menor que la que debiera darnos, la conclusión inevitable es que esa madera no es contemporánea, porque parte del C14 se ha desintegrado.

Así es como funciona este método. Si una muestra cualquiera de material orgánico (sólo sirve para datar restos de seres vivos, aunque ya no lo estén) contiene, por ejemplo, 4 veces menos del C14 que debería poseer, lo lógico es pensar que el resto se ha desintegrado con la radiación. Y como conocemos el periodo de desintegración, con una regla de tres simple, hallaremos que la antigüedad de esa muestra es de unos 10,000 años (mas menos una cantidad fija, que rondará los 500 años).

CUÁLES SON SUS LIMITACIONES

Ya hemos señalado que la radiación del C14 es muy débil, tremendamente débil. Así pues, los sonidos que se registran un aparato Geiger (porque lo que produce un aparato Geiger son una serie de “tops” audibles, que se cuantifican) se hallan enmascarados con los “tops” de, por ejemplo, esa radiación cósmica a la que aludíamos al principio, y resto de la cual llega a la superficie terrestre; o con los sonidos de cualquier otro resto radioactivo también débil que se encuentre en la muestra. ¿Cómo distinguir los datos fiables de los errores producidos? Este problema se ha solucionado con solo comparar la medición de los “tops” ambientales, y restarlos a los producidos en un experimento de medida cualquiera.

Además, actualmente se suele transformar todo el carbono de una muestra en acetileno, un gas derivado, con lo que resulta mucho mas fácil contrastar la cantidad de C14 que se encuentra en la misma.

La otra es más importante, según mi punto de vista. El periodo C14 es más bien rápido para nuestro gusto. Porque llega un momento que la cantidad que todavía no se ha desintegrado es tan mínima, que la radiación que dicha cantidad produce es insuficiente del todo para obtener un dato fiable.

Existe pues, un límite de “edad” que se pueda medir; aunque con el sistema del acetileno ésta se ha ampliado considerablemente, el tope no alcanza los 60.000 años de antigüedad. En el caso totalmente hipotético de rescatar un navío de 115.000 años de antigüedad, al dar radiación nula y por tanto tiempo »infinito” , es decir, más allá del limite, le sería inmediatamente adjudicado unos 40.000 años de antigüedad, edad que se otorga a todo resto que resulte «sospechoso” (muchos más de los que nos podríamos creer). No encontrareis un objeto datado por el método C14, sea de la edad que sea, que tenga más de estos 40.000 años.

Otro inconveniente: sólo registra la antigüedad, como dijimos, de resto orgánicos. Y para fechar una construcción cualquiera, un templo hindú, por ejemplo, se analiza una muestra de madera o similar asociado al mismo. Ahora bien, esa madera no tiene por qué ser contemporánea, en modo alguno.Veamos algunos ejemplos:

-Una viga que formaba parte de una casa subterránea en Huaca Prieta, Perú. Edad, 2.665 años (mas menos 200 años) ¿Y si se hubiesen puesto ya 76 vigas que se hubieran debido cambiar por viejas, y esta fuera la 77?

-Una cuerda hallada en una sepultura mochica, en el Valle de Viru, acompañada de alfarería (por supuesto, que no se puede datar). Edad 1.840 años (mas-menos 190) No seria la primera vez que se profana una tumba, para robarla, y que los ladrones dejan algún resto en ella, 1.000 años después de haber sido cavada…

-Carbón de madera en el lugar que se supone más antiguo de Japón, 16 km al oeste de Tokyo, asociado a unos escombros. (4.513 años, con un intervalo de +/- 300). Todavía hoy, los indígenas de Centroamérica hacen sus fuegos a los pies de pirámides ni siquiera descubiertas. Imaginémosnos la datación que darían dentro de 500 años tan solo, si miden esos restos.

EL LÍMITE DEL MÉTODO

Pero este método todavía presenta algunos inconvenientes más.

Por todo lo visto hasta ahora, tenemos que concluir que el método del C14 se basa en un presupuesto que es fundamental que se cumpla para que dicho método tenga alguna validez: que la proporción de C14 se haya mantenido constante en la atmósfera. Que no se haya incrementado el C14 en el aire que nos rodea, de manera que en el pasado ningún ser vivo haya tenido oportunidad de asimilar una cantidad extra de este tipo de carbono, cantidad que, al correr del tiempo, revelase en los aparatos de nuestros científicos que esa muestra, como emana más radiactividad de ella, fuera mucho mas joven de lo que es en la realidad. Los físicos han podido demostrar tres causas de la variación del C14 en la atmósfera terrestre.

1.- El efecto Suess: Con este nombre se designa al enriquecimiento de la atmósfera en la era industrial, por la combustión del carbón o del petróleo. La forma en que los seres vivos asimilan el C14 es mediante el CO2, o dióxido de carbono. El gas carbónicovertido al aire por esta combustión representa un volumen de 10.000 millones de Tm. Ahora bien, este dióxido de carbono no tiene en absoluto C14. Por tanto, en nuestros días, la proporción de C14 tiende a disminuir. Si quemáramos las ramas de un árbol nacido y criado al lado de cualquiera de nuestras fábricas, por este método resultaría haber nacido hace eones.

2. El Efecto Forbush: Plantea un problema más serio. Este efecto designa la variación de la intensidad de la radiación cósmica, a lo largo de las eras (recordemos que la. radiación cósmica era la causante de la «fabricación» del C14, y a una mayor intensidad de ésta, más C14 sintetizado).Hoy se sabe a ciencia cierta que esta intensidad ha fluctuado enormemente. En un período de gran actividad solar, el Sol puede rechazar esa lluvia cósmica en unos límites que fluctúan entre un 5% o un 10 % de la que actualmente recibimos. Además, los cinturones de Van Allen, dentro de la magnetosfera terrestre, que rodean la tierra a 15 y a 45 mil km, protegen a nuestro planeta de esta lluvia, pues están formados principalmente de ozono y electrones libres que interceptan muy fácilmente las partículas llegadas del espacio exterior. Mediante esta captación sintetizan una enorme cantidad de compuestos, entre ellos, como vimos, el propio C14.
Estos cinturones de Van Allen parten de los polos magnéticos. Si no hubiese polos, no existirían estas bandas protectoras. La Tierra sin magnetosfera se encuentra indefensa ante la radiación exterior. Aunque la atmósfera impediría en gran medida la llegada de la radiación “dura” a la superficie de nuestro planeta, las reacciones de síntesis en sus capas altas aumentarían en unos índices formidables.El caso es que está perfectamente documentado que a intervalos los polos se debilitan, el ecuador terrestre se transforma, y acaban por desaparecer momentáneamente para volver a aparecer en otro lugar totalmente distinto. Hoy se piensa que debido a un desequilibrio entre las masas de tierras en uno y otro hemisferio, aunque también suelen estar asociadas estas inversiones a la caída de meteoritos de voluminoso tamaño. En esta ocasión, la causa está de más. Los polos desaparecen durante períodos que pueden alcanzar los 3.000 años o más.
Eso querría decir que en numerosas ocasiones esa radiación cósmica se intensificó notablemente por esta desaparición «súbita». Y que, como el Sol tiene también sus ciclos, medidos y comprobados igualmente, de actividad (en ciclos de 5 meses, 11 años, 77 años, 400 años…), esa radiación tuvo que afectarse también. Es de lógica total y aplastante. Una muestra de esas épocas de caos cósmico, donde la Tierra hubiera estado expuesta a una dosis anormal de radiación, elevaría los niveles de C14 a unos límites que datarían cualquier muestra en un periodo muchísimo más reciente. Por cierto, en la historia conocida del hombre, durante los últimos 50.000 años, se han dado, como mínimo, dos variaciones del campo magnético terrestre. Lo que nos llevaría a pensar si esos 50.000 años no son muchísimos más en realidad.

3. Equilibrio agua-aire: Teniendo en cuenta el equilibrio que existe entre el gas carbónico de la atmósfera y el gas carbónico (CO2) disuelto en los océanos, es preciso considerar que las variaciones de la temperatura debidas a cambios climáticos pudieron, en ciertas épocas, provocar un importante paso de gas carbónico desde los océanos a la atmósfera (originándose un descenso de la proporción de C14), o inversamente. El CO2 fósil, atrapado, por ejemplo, en los hielos, quedaría liberado, mientras que en épocas glaciales, dichoCO2 se retiraría de la circulación junto a las moléculas de agua convertidas en hielo.

En definitiva, no podemos fanatizar con ningún aspecto de la Ciencia, dado que en su propia naturaleza está el reconocer los límites de la misma. El método del C14, con ser una herramienta excelente para orientarnos, no resulta demasiado fiable si lo utilizamos como el único método para remontarnos a una antigüedad más o menos remota. Los datos obtenidos por este método deben ser contrastados por los ofrecidos por otros métodos de datación, que existen, y que por el bien de todos comienzan a ser utilizados. Y, por supuesto, el C14 no invalida los demás.