Investigadores del Centro RIKEN Nishina para la ciencia basada en aceleradores en Japón han demostrado que combinar una técnica de análisis de azufre altamente sensible con una cinta simple sin azufre es una forma efectiva e inofensiva de probar muestras extremadamente pequeñas de bermellón de artefactos que tienen miles de años de antigüedad. . Publicado en el Revista de ciencia arqueológica:informes , el estudio utilizó esta técnica para confirmar que probablemente existió comercio entre la isla de Hokkaido, en el norte de Japón, y la parte occidental del continente japonés, a una distancia de más de 1000 millas, hace más de 3000 años.

Bermellón, a veces llamado cinabrio, es un mineral rojo brillante que se utilizó en pinturas, figuritas estatuas cerámica, y ceremonias rituales que se remontan a casi 9000 años en toda Europa, Asia, y las Américas. El nombre químico del bermellón es sulfuro de mercurio, y pequeñas variaciones en el azufre pueden distinguir un lote de bermellón de otro. Dentro de cada muestra bermellón, algunos de los átomos de azufre son estándar, mientras que algunos son isótopos con dos neutrones adicionales. Debido a que la proporción de estos átomos no cambia con el tiempo, se puede utilizar como huella digital para identificar el origen de la muestra.

Recientemente, Kazuya Takahashi y sus colegas del Grupo de Investigación de Astro-Glaciología desarrollaron un método altamente sensible para analizar las proporciones de isótopos de azufre que solo requiere 1 microgramo de bermellón, una millonésima de gramo, que es aproximadamente 500 veces más pequeño de lo que necesitan otros métodos. Esto es importante porque cuanto más pequeña es la muestra, menos daño a los artefactos que se están probando.

Después de desarrollar esta nueva técnica, Takahashi se dio cuenta de que necesitaban una forma de recolectar las pequeñas muestras, teniendo en cuenta que las muestras deben quemarse para producir gas de óxido de azufre durante el análisis. La forma más sencilla era utilizar un pequeño cuadrado de 3 mm x 3 mm de cinta adhesiva para recoger el bermellón de un artefacto. Luego, el bermellón y la cinta pueden colocarse en el aparato y probarse. Sin embargo, la mayoría de las cintas contienen azufre, y dado el minúsculo tamaño de la muestra, incluso la más mínima cantidad alteraría los resultados. Después de probar varias cintas comerciales diferentes, tuvo suerte. "Por casualidad, Conocí a un viejo amigo que trabaja en una empresa que vende diferentes tipos de cintas. Ella sabía de una cinta que podría estar libre de azufre lo cual fue una gran sugerencia para mí! "

El equipo probó esta cinta adhesiva de poliéster y otras dos cintas de tiendas locales. Descubrieron que las cintas compradas en la tienda contenían aproximadamente un 0,5% de azufre, mientras que la cinta especial no contenía azufre. Ahora estaban listos para probar el sistema en artefactos reales.

Un área en el oeste de Japón llamada Izumo contiene un sitio arqueológico con artefactos de un asentamiento de hace unos 3500 años. La gente ha especulado que la gente de esa época comerciaba mucho dentro de Japón. Con la cooperación del gobierno local de Izumo, Los investigadores recolectaron muestras de bermellón de los artefactos excavados en el sitio y utilizaron su técnica de análisis altamente sensible para determinar sus proporciones de isótopos de azufre. Luego, compararon las proporciones de las muestras con las proporciones encontradas en ocho minas de mineral de cinabrio en Japón. Descubrieron que la mayoría de los artefactos contenían bermellón que probablemente se extrajo en la isla norteña de Hokkaido, a más de 1000 millas de distancia, en lugar de en minas más cercanas ubicadas en el oeste de Japón.

Los arqueólogos a menudo desean analizar el origen de los pigmentos en pinturas murales o cerámica, pero en muchos casos los artefactos son demasiado importantes para dañar incluso una pequeña cantidad para la recolección de muestras. "Nuestro método podría abrir las puertas a nuevas investigaciones sobre rutas comerciales antiguas y la historia de obras individuales de arte antiguo, "señala Takahashi.

La precisión del sistema aún se puede mejorar. "Analizar los orígenes de las muestras utilizando proporciones isotópicas de azufre no es suficiente en este momento, ", dice Takahashi." El uso de proporciones de varios elementos puede permitirnos estimar los orígenes con mayor precisión que los métodos convencionales ". El equipo ya ha comenzado a analizar proporciones isotópicas de plomo (Pb) y azufre de muestras de pigmentos de antiguas pinturas murales romanas encontradas en España .

Como suele ser el caso, el éxito de este proyecto se basó en tecnología que en realidad fue creada para un propósito totalmente diferente. "Esta es una aplicación interesante de nuestra técnica de análisis de isótopos, "señala Yuko Motizuki, director del Grupo de Investigación en Astro-Glaciología. "Pero fue desarrollado originalmente para tomar medidas en núcleos de hielo antártico, que es el foco principal de nuestro laboratorio.

"Esperamos que los arqueólogos y los centros de investigación de todo el mundo puedan utilizar la técnica de Takahashi para desarrollar sus propios sistemas de medición y seguir estudiando cómo los pueblos antiguos interactuaban y comerciaban entre los continentes".