I metodi di datazione, l'analisi chimico-fisica dei reperti archeologici

I metodi di datazione, l'analisi chimico-fisica dei reperti archeologici

Da quando l'archeologia è nata, la tecnica scientifica ha fatto si che questa scienza si progredisse e si migliorasse sempre di più. E' proprio grazie alle tecniche scientifiche di rilevazione e di datazione che i ritrovamenti archeologici si possono classificare, secondo dei dati scientifici, a secondo dei periodi storici e dei materiali usati.

Determinazione dell'età.

Il metodo per determinare l'età di reperti archeologici dipende dalla natura degli oggetti e dall'epoca approssimativa a cui appartengono. Per l'archeologo, lo storico dell'arte o il numismatico, i reperti dell'era storica sono oggi abbastanza sicuramente databili in base a fattori stilistici o con altri procedimenti analoghi. L'intervento delle scienze fisiche acquista utilità solo nel determinare le cronologie iniziali assolute non riferibili a civiltà coesistenti o nel confermare l'esattezza dell'ordine cronologico applicato ai reperti basandosi sul confronto dei manufatti rinvenuti.

Radiocarbonio. Indubbiamente la datazione per mezzo del carbonio radioattivo ha avuto enormi ripercussioni nel campo dell'archeologia storica e preistorica. Benché efficace limitatamente ai composti contenenti carbonio derivati da sistemi sensibili alla riserva atmosferica di carbonio, e questo solo per gli ultimi 40 000 anni, questo procedimento ha fornito le basi di cronologie, correlazioni e tarature in alcuni dei più interessanti problemi archeologici.

Il carbonio-14 è prodotto naturalmente nell'atmosfera dai raggi cosmici. Dopo l'avvento dell'era nucleare, massicce dosi di 14C prodotto dall'uomo sono andate ad aggiungersi a quelle già esistenti nell'atmosfera terrestre. Questo fatto riveste scarsa importanza per l'archeologia attuale, benché si sia rivelato di grande utilità nell'evidenziare taluni processi della superficie terrestre. L'abbondante isotopo stabile del carbonio, il 12C, è usato come normalizzatore del 14C dato che questi due isotopi si succedono attraverso processi chimici e biologici. Poiché l'atmosfera terrestre non ristagna, vi sono irrilevanti differenze geografiche nel rapporto di 14C/ 12C e laddove ne esistono, in seguito a frazionamento chimico o biologico, esse possono essere rilevate misurandone l'effetto sul rapporto 13C / 12C.

Con l'andare del tempo avvengono nell'atmosfera delle variazioni del rapporto 14C / 12C, a causa della diversa quantità di 14C prodotta dai raggi cosmici. L'unica alterazione indotta dall'uomo, oltre all'effetto delle esplosioni nucleari è la diluizione della riserva atmosferica di carbonio con biossido di carbonio privo di carbonio radioattivo in seguito all'utilizzazione di combustibili fossili. Questo effetto risulta evidente fra il 1850 e il 1950 sotto forma di una diminuzione costante del rapporto 14C / 12C negli anelli degli alberi.

Le fluttuazioni del rapporto 14C/12C anteriori al 1850 possono anche essere determinate mediante misurazioni di anelli degli alberi accuratamente datati. In particolare la longeva conifera Pinus aristata  si è rivelata di estrema utilità nella datazione di oggetti del lontano passato.

Poiché l'età di un oggetto archeologico di origine vegetale misurata mediante il 14C richiede la conoscenza del rapporto 14C/12C nell'atmosfera all'epoca in cui la materia base di quell'oggetto era un albero o una pianta vivente, è chiaro che, supponendo che il rapporto 14C/12C dell'atmosfera in una epoca particolarmente recente sia applicabile a tutte le epoche anteriori, commetteremmo un errore nella deterrninazione dell'età, dovuto all'inesatta ipotesi di una costanza del rapporto 14C / 12C.

Tale correzione, imposta dalle modificazioni della composizione atmosferica, è tuttavia valida soltanto per gli ultimi 8000 anni circa. Per periodi anteriori a tale epoca non disponiamo infatti di metodi attendibili di correzione e tra l'età determinata con il carbonio e l'età reale possono verificarsi differenze fino al 10%. Questo fatto non è stato un grosso ostacolo dato che più si va indietro nel tempo minori sono le capacità di risoluzione sia della tecnica analitica sia della tecnica archeologica.

La datazione esatta ricavata dai dati forniti dal carbonio radioattivo, tenendo conto delle variazioni a lunga scadenza del rapporto 14C/12C dell'atmosfera, ha influenzato notevolmente l'interpretazione della preistoria europea e inglese. In particolare i monumenti megalitici di Stonehenge e le civiltà a essi collegate erano un tempo considerati frutto di influenze orientali giunte in Inghilterra specialmente con il commercio dello stagno. Benché non si possa ancora escludere che avvenissero  realmente delle spedizioni di stagno dall'isola britannica all'Europa, l'antichità del nucleo di numerosi luoghi megalitici in Inghilterra conferma chiaramente la possibilità di una fiorente civiltà sviluppatasi sulI'isola indipendentemente da influenze continentali europee e mediterranee. Infatti i monumenti inglesi appartengono a un periodo compreso tra il 3110 a.C. e il 1560 a.C. .

SISTEMA DI DATAZIONE CON IL RADIOCARBONIO

Esso si basa su di un semplice dato biofisico, sul fatto che ogni organismo assorbe, nel corso della sua esistenza, una piccola quantità dell'isotopo C14 del carbonio, il quale, alla morte dell'organismo stesso, inizia un processo di disintegrazione. Poiché la vita media del carbonio-14 è di 5730 anni (cioè la quantità di atomi presenti si dimezza ogni 5730 anni), la misura del numero di atomi di radiocarbonio superstiti fornisce una cronologia assoluta dell'organismo proveniente da scavo, con sufficiente approssimazione, tanto più trascurabile quanto più è remoto il periodo cui risale l'oggetto analizzato, in genere carbone, ma anche ossa o conchiglie. Un metodo simile è quello dell'argo-potassio, basato sulla trasformazione lenta dell'isotopo K40 del potassio nell'isotopo A40 dell'argo.