XVII Congreso Nacional
ueología Ar Chilena Valdivia 2006
de
Actas / 2 S o c i e d a d C h il e n a d e A r q u e o l o g í a
Proyecto financiado por el Fondo Nacional de Fomento del Libro y la Lectura, del Consejo Nacional de la Cultura y las Artes, Convocatoria 2008.
GOBIERNO DE CHILE
CONSEJO NACIONAL DE LA CULTURA Y LAS ARTES
Consejo Nacional del Libro y la Lectura
Dirección Museológica
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S o c i e d a d C h il e n a d e A r q u e o l o g í a
Dirección Museológica
XVII Congreso Nacional
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Actas / 2
RPI 189.140 / Febrero 2010.
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APLICACIÓN DE UNA METODOLOGÍA QUÍMICA DE ANÁLISIS DE FÓSFORO… • Carmen Castells, Carlos González y Catherine Westfall
APLICACIÓN DE UNA METODOLOGÍA QUÍMICA DE ANÁLISIS DE FÓSFORO EN LOS SITIOS MINA LAS TURQUESAS Y CEMENTERIO REGIMIENTO CHORRRILLOS, CHILE Carmen Castells*, Carlos González** y Catherine Westfall***
• RESUMEN El presente artículo reseña la aplicación de una metodología química de fósforo y sus resultados en dos sitios funcionalmente diversos: Mina Las Turquesas y Cementerio Regimiento Chorrillos, localizados en las regiones de Atacama y Antofagasta respectivamente. Se plantea la utilidad del presente procedimiento para evaluar del estado de conservación del sitio, sugiriendo además su uso para complementar estudios arqueológicos tradicionales. Palabras claves: metodología química, fósforo, conservación, arqueología, Norte de Chile. ABSTRACT A chemical methodology for phosphate analysis and the results of its application in two functionally different archaeological sites: Mina Las Turquesas and Cementerio Regimiento Chorrillos, localized in the Atacama and Antofagasta Regions, are presented. The utility of this technique for site conservation evaluation as well as complementation of traditional archaeological surveying approaches, are also reviewed. Key words: chemical methodology, phosphate analysis, conservation, archaeology, Northern Chile.
Introducción
S
i la finalidad de la arqueología es traducir la cultura material a través de la interpretación, la finalidad de la conservación es asegurar la permanencia de esa cultura material y permitir de esta forma que sea leída y que el documento histórico permanezca y pueda ser interpretado a través del tiempo. De acuerdo con lo anterior, es claro que la conservación de bienes culturales (sensu González-Varas 2000) requiere de la formación de equipos transdisciplinarios entre arqueólogos y conservadores. Todas las intervenciones deben ir precedidas de un estudio lo más completo posible del objeto: la naturaleza de los componentes, la información, mensajes o valores que transmite, el contexto en que ha aparecido, una aproximación a su estado de conservación, las causas posibles de alteración y el pronóstico de su evolución futura (Cronyn 1990). En este sentido, la conservación del sitio involucra tanto el
* E-mail:
[email protected] ** Ilustre Municipalidad de Diego de Almagro, Avda, Diego de Almagro 600, Diego de Almagro. E-mail:
[email protected] *** Taguatagua Consultores, Casilla 234, Correo de Paine, Paine, Región Metropolitana. E-mail:
[email protected]
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estudio del contexto pedológico donde yacen los objetos, como de estos en sí. Siendo además el problema central desde el punto de vista arqueológico el de como ligar los restos arqueológicos, tal y como el arqueólogo los encuentra, a las situaciones donde originalmente funcionaron y fueron desechados (Gándara 1980), entonces es claro que el objetivo general del presente trabajo fue comprender el comportamiento de los sitios Mina Las Turquesas y Cementerio Regimiento Chorrillos en términos de las características físico-químicas del suelo que los componen, al mismo tiempo su efecto sobre los materiales culturales insertos; de ahí la importancia de contar con métodos de análisis complementarios a las intervenciones arqueológicas prospectivas tradicionales. Concretamente, en estos dos sitios, situados en las regiones de Atacama y Antofagasta respectivamente, se efectuaron análisis químicos del suelo por medio de la medición cualitativa in situ del fósforo (P), constatándose, a continuación, los resultados disímiles de su aplicación metodológica en ambos. Metodología Si consideramos que «…el conocimiento de los patrones de degradación química y bioquímica de los materiales arqueológicos se presenta como fundamental a la hora de afrontar los trabajos de conservación y restauración que exigen tanto los yacimientos como los artefactos» (Sánchez y Cañabate 1998: 49), entonces es claro que estos patrones se relacionan directamente con el sustrato en que se insertan los objetos culturales. De esta manera, se ha definido como indicador químico y bioquímico «…aquel elemento, sustancia o compuesto, que en su estado original o transformado, es susceptible de ser analizado, identificado y relacionado en mayor o menor medida con una serie de acciones, acontecimientos y procesos de carácter concreto» (Sánchez y Cañabate 1998). Por lo tanto, un indicador químico debe aportar información sobre el tipo y/o intensidad de los eventos de carácter natural o antrópico desarrollados en un lugar determinado, tanto por la presencia como por la ausencia del elemento. Claramente, los sitios arqueológicos poseen información que se encuentra contenida en el sustrato que los conforman. Esta información se manifiesta en forma de residuos químicos - alterados o intactos - que permanecen en el suelo. La naturaleza de estas evidencias químicas depende de las características específicas y duración de las actividades humanas que se desarrollaron en un sector. En consecuencia, los estudios de indicadores químicos también permiten reconocer y determinar el estado de conservación que presenta un sitio, tanto superficial como subsuperficialmente, entregando información sobre los eventos que afectaron el lugar y que no son visibles macroscópicamente por medio de la observación y análisis de la evidencia arqueológica (p. ej. la remoción de restos humanos de una tumba que es vuelta a cerrar, ya sea con sedimento original o con tierra proveniente de otro lugar). En este caso particular de análisis, la elección del fósforo (P) se debió a que
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este elemento es un fuerte indicador de las actividades humanas, ya sea como componentes corporales de desecho (p. ej. heces, sangre), en enterramientos, en actividades relacionadas con la preparación, consumo y eliminación de alimentos, en el faenamiento de animales, en actividades relacionadas con la manipulación de productos orgánicos y también respecto de las fases de abandono/destrucción de los sitios. Además, el fósforo no se degrada fácilmente, poseyendo una acentuada capacidad de conservarse en el lugar donde ha sido depositado, lo que facilita su estudio arqueológico (Sánchez y Cañabate 1998). Por último, siendo una técnica no destructiva, escasamente invasiva, de fácil aplicación y relativo bajo costo, creemos que posee el potencial de convertirse, tal como ha sucedido en otras partes del mundo, en una herramienta metodológica útil para orientar y apoyar analíticamente diversas investigaciones, abriendo grandes perspectivas con su integración a los trabajos arqueológicos y de conservación. Mina Las Turquesas (MLT) Corresponde a un sitio minero lapidario y habitacional ocupado entre 500 años AC y 1.650 años DC, cuya funcionalidad se orientó a la explotación y elaboración de abalorios de turquesa por parte de poblaciones atacameñas y locales (valle de Copiapó) (Westfall y González 2004, González y Westfall 2005). El año 2004 se efectuó el redescubrimiento del sitio registrado originalmente por J. Iribarren (1972-73) como parte de trabajos del SEIA realizados al interior de la División Salvador de Codelco Chile, en la localidad homónima de la Región de Atacama (González et al. 2004). Uno de los aspectos que más influyó en la decisión de aplicar esta metodología en el sitio tiene que ver con las restricciones de tiempo por motivos de seguridad impuestas al equipo arqueológico para el salvataje debido a su localización en un área de «cráter activo» producido por el gradual hundimiento del Cerro Indio Muerto en cuyas laderas se emplaza, una vez iniciada la actual explotación cuprífera subterránea en 1959 (González et al. 2004). Lo anterior condicionó la realización de los trabajos únicamente a las dos terrazas exteriores del sitio, sin que fuera posible acceder a los piques de la mina. De esta manera, se consideró que el método químico podría ayudar a definir los límites del sitio y a orientar la elección de las unidades a excavar en el marco de los trabajos arqueológicos (Castells 2004). En consecuencia, se siguieron los procedimientos metodológicos de recolección de muestras y químicos explicitados por Sánchez y Cañabate 1998 para el análisis cualitativo de P orgánico en el sitio MLT. Concretamente, la metodología empleada en terreno consistió en una toma de sedimento entre 0 y 5 cm de profundidad desde la parte medial de las cuadriculas de excavación (1 m x 1 m), sumándose éstas 58 unidades en la Terraza Superior ó 1 y 66 en la Terraza Inferior ó 2. Estas 124 unidades de muestreo se consideran suficientemente representativas de acuerdo a las características de exactitud y precisión
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planteadas por Roberts y Henry (2005: 12). Finalmente, se efectuaron recolecciones de sedimento en diversos puntos aledaños a las terrazas como forma de establecer una muestra de control y facilitar la definición de los límites del sitio. Luego se aplicó un «Spot Test» químico (sensu Días 1995) a porciones del sedimento extraído, requiriendo dicha metodología el uso de papel filtro libre de cenizas y la preparación de los siguientes tres reactivos químicos (Sánchez y Cañabate 1998: 1): Reactivo A = correspondiente a la disolución de 5 gr de molibdato de amonio en 100 ml de agua destilada, añadiéndose finalmente 35 ml de 5NHCl a la mezcla anterior, 2) Reactivo B = se disuelven 0,5 gr de ácido ascórbico en 100 ml de agua destilada y c) Reactivo C = correspondiente a una solución saturada de citrato de sodio 2:1. Luego, se coloca una muestra de 50 mg de sedimento sobre el papel ya señalado y se le vierten dos gotas del reactivo A. Treinta segundos después se añaden dos gotas del reactivo B lo que desencadena, en el caso de existir trazas de fósforo, la formación de una coloración azul en el papel. Transcurridos dos minutos, se depositan tres gotas del reactivo C para detener la reacción y fijar el color. El resultado final de este proceso de análisis de P será la obtención de una mancha de color azul en la que se deberá analizar su extensión, la intensidad y el tiempo de aparición del color y el grado de circularidad de la mancha. Por medio del uso de una escala graduada de 1 a 5 (Eidt 1973, 1977) se consideran los valores sobre 3 como indicativos de «fósforo antropológico» (Tabla 1) (sensu Días 1995.): En algunos casos, se tomó y analizó más de una muestra por nivel con la fiTabla 1: Escala graduada de 1 a 5 de trazas de fósforo.
Valor 1 2 3 4 5
Intensidad (color) Ninguna Claro Menos claro Oscuro Muy oscuro
Extensión en mm 0 ≤1 2 3-5 8
Tiempo en minutos 0 2 1-2 0,5-1 0,5
Circularidad % 0 ≤50 50 75 100
nalidad de efectuar análisis comparativos de control por capa de una misma unidad de excavación. Posteriormente, durante la etapa de la excavación de la MLT, se tomaron muestras de sedimento del perfil estratigráfico oeste de la cuadrícula M2, elegida de acuerdo a los resultados del análisis químico y por la profundidad del depósito cultural observado (260 cm). Complementariamente, se realizaron análisis de pH en el sitio, debido a la necesidad de cuantificar la acidez y alcalinidad del suelo, al ser este parámetro «…un buen indicador de áreas de actividades en las que los desechos humanos provocan alteraciones de las características ácido-básicas del suelo y permite determinar las condiciones de preservación de los materiales depositados» (Rodríguez 2006: 26).
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Cementerio Regimiento Chorrillos (CRCh) Corresponde a un sitio funerario con 353 individuos esqueletizados perteneciente a los períodos Formativo Temprano y Medio (850 - 200 años AC), localizado en terrenos pertenecientes a la División Codelco Norte de Codelco Chile en la ciudad de Calama, Región de Antofagasta (González y Westfall 2006). El estudio de la conservación del sitio se consideró de fundamental importancia para el Rescate Arqueológico llevado a cabo durante el año 2005 debido a la recopilación de antecedentes que indicaban acentuadas alteraciones antrópicas y naturales producidas por inundaciones del cercano río Loa, prácticas agrícolas históricas y la otrora inclusión del sitio en terrenos del Regimiento Chorrillos donde se efectuaban ejercicios militares. Por lo tanto, nuevamente se intentó evaluar la relación entre la génesis de los suelos y las ocupaciones humanas, con el fin de determinar la aplicabilidad del método químico para la detección de las evidencias funerarias del sitio y para comprender el posible estado de conservación diferencial de las osamentas humanas (Castells et al. 2005). En el caso particular de este sitio, el análisis cualitativo de P se complementó con otros de pH, Materia Orgánica (MO), Humedad y Sales Solubles e Insolubles. Por lo tanto y de acuerdo a la concentración de las fosas mortuorias en los sectores NE y SW del sitio (Hermosilla 2004) se analizaron un total de 231 muestras procedentes de 30 unidades de excavación, recogidas de las tres capas de suelo definidas geológica y arqueológicamente (Barrios 2005, González y Westfall 2006.). Las muestras de sedimento se analizaron de acuerdo a los procedimientos ya señalados para el sitio MLT (Sánchez y Cañabate 1998., Días 1995., Eidt 1973, 1977.), efectuándose además análisis comparativos de control por capa de una misma unidad de excavación. Resultados Mina Las Turquesas (MLT) En el sitio MLT los resultados del análisis de P se reseñan por porcentaje general de medición de las 124 unidades de excavación (Gráfico 1), siendo posible observar que la presencia de valores de P entre 3 y 5 alcanza el 75 % de la muestra total, lo que indica altos niveles de «fósforo antropológico» (sensu Días 1995.) en el sitio. Las Figuras 1 (Terraza 1) y 2 (Terraza 2) permiten visualizar la distribución e intensidad espaciales del P a la vez que confirman los límites del sitio arqueológico restringido a las terrazas artificiales. De este modo, la Figura 1 permite observar una exigua y restringida presencia de P, principal aunque no exclusivamente, hacia el sector NW de la Terraza 1 del sitio MLT. Coincidentemente, la excavación posterior de las unidades D10 y D11, que arrojaron las mayores mediciones de P durante la etapa
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inicial, permitió constatar la presencia de una letrina histórica (1953 años DC) que coincide en su ubicación con la parte alta de la Quebrada Las Turquesas donde el geólogo W. Swayne, alentado por los trabajos previos efectuados por pirquineros locales, efectuó en 1956, el descubrimiento del yacimiento cuprífero que dio origen a la actual mina de El Salvador de Codelco Chile (González et al. 2004). La información proporcionada por el salvataje arqueológico parcial del sitio avala actividades prehispánicas mineras acotadas para esta terraza durante el Período Intermedio Tardío (Westfall y González 2006).
Ocurrencia en %
Fósforo
35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 1,0
Fósforo
2,0
3,0
4,0
5,0
Valores de P Gráfico 1: Sitio Mina Las Turquesas (MLT).
Figura 1: Sitio Mina Las Turquesas (MLT) - Terraza 1.
Asimismo, la información obtenida del análisis de fósforo en la Terraza 2 (Figura 2) permite observar una mayor presencia general de P en el sustrato (al compararlo con la Terraza 1) lo que coincide directamente con las evidencias culturales materiales recuperadas por medio de la excavación arqueológica que indican la realización de profusas actividades mineras y domésticas en esta terraza (González y Westfall 2005). Las cuadrículas M0, M1 y M2, ubica-
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das en el extremo superior derecho de la figura, se caracterizan por presentar un profundo depósito estratigráfico (260 cm), prestándose esta última unidad de excavación para la obtención de las muestras de sedimento para el análisis estratigráfico de fósforo. La información química obtenida por este medio también corrobora la secuencia ocupacional continua del sitio ya planteado (González y Westfall 2005), siendo difícil establecer diferencias verticales debido al proceso de asentamiento reiterativo que mezcló horizontalmente los restos materiales. Por último, en la cuadrícula L7 se registró un depósito subterráneo de piedra asociado a un acotada ocupación del Período Medio Local (Ánimas) (González y Westfall 2005 60 y Fig. 3 p. 61).
Figura 2: Mina Las Turquesas - Terraza 2.
Cementerio Regimiento Chorrillos (CRCh) De acuerdo a lo observado en el Gráfico 2, los niveles de P fueron muy parejos, ubicándose principalmente en un punto medio ó 3. Sólo la Capa 2 difirió, mostrando una cantidad superior ó 4 según la escala. Por lo tanto y si bien la Capa 2, ubicada inmediatamente sobre la Capa 3 donde se cavaron las fosas funerarias, muestra el aporte de P, no existe una estratificación clara debido
Porcentaje Ocurrencia
Gráfico 2: Cementerio Regimiento Chorrillos (CRCh).
60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
Variación de P en las Capas P C1 P C2 P C3 P Fosas
1
2
P
3
4
5
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a que el sustrato ha sufrido alteración y por ende mezcla, producto de las actividades antrópicas históricas y subactuales. Estas actividades tendieron a enmascarar las ocupaciones prehispánicas, homogeneizando el fósforo en la matriz de suelo. Es por lo mismo, que si bien este método se correlaciona con las actividades humanas acaecidas, no permite distinguir temporalmente entre las ocupaciones; por lo tanto, impidió dar cuenta de la localización de las fosas funerarias en el subsuelo. Por lo tanto, la complementación del método de análisis del fósforo con los otros ya señalados (pH, MO, Humedad y Sales Solubles e Insolubles) permitió comprender mejor la naturaleza de las características físico-químicas del suelo observadas en el sitio Cementerio Regimiento Chorrillos y su relación con el estado de conservación de los restos óseos. La descripción anterior muestra que las capas presentaron distintos grados de disturbaciones. No obstante, el suelo presentó también una gran cantidad de MO, que lo hace apto para actividades agrícolas como las que se desarrollaron con anterioridad en el terreno, siendo, de hecho, rico en micro organismos y por lo tanto muy reactivo químicamente. El agua presente de manera variable en el sedimento que conforma las capas, actuó como catalizador de las reacciones químicas y como medio de transporte de las soluciones resultantes. La cercanía del río Loa, distante a unos 300 metros y el hecho que el sitio se encuentre a la misma cota que el nivel de las aguas, permite postular que la fuente del agua probablemente sean filtraciones subsuperficiales desde este curso fluvial. Por otra parte, se constató la presencia de sales solubles (cloruros) e insolubles (carbonatos) en el suelo del sitio que lo hacen muy básico en términos químicos. Sin embargo, se pudo ver que muchas fosas presentaban una gran cantidad de raicillas de diferentes espesores, lo que nos indica que dadas las condiciones, pueden crecer plantas en ese sector, a pesar de la sal. De hecho, el sector sumó P al sustrato gracias a las actividades desarrolladas por el ser humano a lo largo del tiempo. Sin embargo, no se pudo constatar que los niveles de P aumentaran claramente en fosas con entierros primarios, donde el pH fue diferente, pues de las 116 muestras tomadas en las fosas con esqueletos, se notaron variaciones dentro del rango general del sitio, entre 8 y 9, acidificándose levemente con un 5,2% en 7 y un 18,1% en 7,5. Esta acidificación puede deberse a la descomposición del cuerpo en el sustrato. La razón para que sean pocos los casos de pH más ácido puede deberse a la circulación del agua por el sedimento, que potencialmente «arrastra» y «lava» los compuestos químicos del suelo. Producto de lo anterior y al no comportarse de manera homogénea los suelos, en algunas fosas las condiciones de conservación de los materiales, de los restos óseos y de los indicadores químicos se observaron mejores que en otros. Conclusiones Consideramos que el trabajo transdisciplinario entre Conservadores y Ar-
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queólogos permite óptimos resultados en términos de entender los procesos físico-químicos del suelo y su relación con las actividades humanas que dieron origen al sitio arqueológico. Al mismo tiempo permite evaluar el estado de conservación del sitio, constatando los eventos disturbacionales, tanto naturales como antrópicos que lo han afectado desde su abandono; por lo tanto contribuyen a profundizar la información sobre un sitio arqueológico. Creemos finalmente que la larga tradición internacional de los estudios arqueológicos de fósforo y de los otros señalados en el presente trabajo, augura una promisoria implementación futura de este tipo de análisis en la arqueología nacional producto de sus ventajas comparativas en términos de costo/ beneficio y facilidad de aplicación. Agradecimientos: La investigación desarrollada en el sitio Mina Las Turquesas corresponde al Proyecto de Salvataje Arqueológico Parcial (Ley nº 17.288) financiado por la Corporación Nacional del Cobre (CODELCO) - División Salvador. Por su parte el trabajo efectuado en el sitio Regimiento Chorrillos, se enmarcó en el Proyecto de Rescate Arqueológico inserto en el Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA - nº Ley 19.300) y financiado por la Corporación Nacional del Cobre (CODELCO) - División Codelco Norte. REFERENCIAS CITADAS Barrios, L. § 2005. Geología y paleogeografía del sitio Regimiento Chorrillos. Manuscrito. Castells, C. § 2004. Rescate Arqueológico Mina Las Turquesas. Tomo II-Conservación. Informe preparado para CODELCO División Salvador, Gerencia de Servicios y Proyectos. Sierra y Plaza Ingeniería y Servicios Limitada, El Salvador. Manuscrito. Castells, C., Y. Sepúlveda y P. Mansilla § 2005. Informe Final de Conservación, Rescate Arqueológico Cementerio Regimiento Chorrillos, CODELCO División Norte, Gerencia de Traslado Proyecto Nuevo Calama y Sierra y Plaza Ingeniería y Servicios Limitada, Calama. Manuscrito. Cronyn, J. M. § 1990. The elements of Archaeological Conservation. Routledge Prints. Londres, Inglaterra. Dias, V. § 1995. Prospecção fosfática. Cyberarqueólogo Portugués http//www.ci.uc.pt/aia/fosfato.html Eidt, R. § 1973. A rapid chemical field test for archaeological site surveying. American Antiquity 38 (2): 206210. § 1977. Detection and examination of anthrosols by phosphate analysis. Science 197: 1327-1333. Gándara, M. § 1980. La vieja Nueva Arqueología. Boletín de Antropología Americana 59: 160-172. González, C., C. Westfall y C. Castells § 2004. Trabajos Arqueológicos. Segunda Etapa de Documento Maestro, Proyecto Damiana, 13 Sitios Nuevos, Sierra y Plaza Ingeniería y Servicios Ltda. y CODELCO-División Salvador, El Salvador, III Región, (junio). Manuscrito.
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