Los árboles y el cosmos

Consideremos una situación hipotética en la cual colapsa la civilización tal como la conocemos y un arqueólogo del futuro -digamos, del siglo XL- que está investigando las causas que llevaron a dicho colapso. Dado que gran parte de la información documental habría sido destruida, el arqueólogo recurre al carbono 14 para fechar los acontecimientos que precedieron a la catástrofe. ¿Qué tanto podría averiguar? 

Como sabemos, la técnica del carbono 14 fue desarrollada en la Universidad de Chicago por el químico Willard Libby en la década de los años 40 y como muchas ideas geniales, su principio es muy simple. Libby sabía que los rayos cósmicos que inciden sobre nuestro planeta generan carbono 14 en las partes altas de la atmósfera a partir del nitrógeno. El carbono 14, sin embargo, no es estable y se desintegra en carbono 12 -que es una versión estable y más común que el carbono 14- de modo tal que en un periodo de 5,730 años la mitad del carbono 14 original se habrá convertido en carbono 12. 

Por otro lado, las plantas toman carbono de la atmósfera para llevar a cabo el proceso de fotosíntesis, y parte del carbono 14 generado por los rayos cósmicos termina en los tejidos de las plantas juntamente con carbón 12.  Mientras una planta se mantenga viva, el carbono 14 desintegrado es reemplazado de manera continua y su concentración en los tejidos de la planta se mantiene constante. Una vez muerta la planta, sin embargo, la proporción de carbono 14 disminuirá de manera paulatina hasta virtualmente extinguirse.  De este modo, a partir del porcentaje de carbono 14 remanente en los tejidos de una planta se podrá fechar el tiempo que ha transcurrido desde su muerte. 

Desafortunadamente, dicho fechado tiene un margen de incertidumbre de algunas décadas, según los especialistas, lo que podría ser excesivo en ciertos casos. Por ejemplo, si bien nuestro arqueólogo del siglo XL podrá sospechar que en el siglo XX hubo conflictos armados en gran escala dada la elevación que observa en la concentración de carbono 12 en la atmósfera -lo que le indica que hubo un incremento en la quema de combustibles fósiles, posiblemente por actividades guerreras- tendrá dificultades para llegar a la conclusión que en la primera mitad del siglo XX hubo dos guerras mundiales separadas por intervalo de dos décadas y no una sola guerra sin interrupción. Igualmente, tendrá dificultades para separar en el tiempo el incremento, que seguramente observará, en la concentración de carbono 14 en la atmósfera, mismo que sabemos fue producto de las pruebas nucleares que se llevaron a cabo durante la Guerra Fría en las décadas de los años 50 y 60.

Frente a estas dificultades, nuestro arqueólogo del futuro tendría recursos, y podrá combinar al carbono 14 con la dendrocronología, la ciencia que permite develar los secretos del pasado grabados en los anillos del tronco de los árboles. En particular, podría hacer uso de los resultados de un artículo publicado esta semana en la revista “Nature Communications” por un grupo de investigadores encabezado por Andrej Maczkowski de la Universidad de Berna, Suiza. Lo podría hacer, por supuesto, en caso de que el manuscrito de dicho artículo haya sobrevivido a la catástrofe.

En su artículo, Maczkowski y colaboradores fechan con una precisión de un año diversas actividades de tala de árboles y de construcción de estructuras de madera realizadas entre los años 5328-5140 a.C., en un sitio arqueológico de la prehistoria en el norte de Grecia. Los investigadores emplearon secuencias de anillos de árboles que anclaron en el tiempo haciendo uso del llamado evento Miyake, que se sabe que ocurrió en el año 5,259 a.C. 

Los eventos Miyake producen un incremento temporal en la generación de carbono 14 en las capas altas de la atmósfera por causas que no están completamente esclarecidas, pero que según los expertos, estarían asociadas a una elevación de la actividad solar. El incremento súbito del carbono 14 en la atmósfera por un evento Miyake queda grabada en el anillo o anillos del tronco de los árboles que corresponden a los años en que se produjo un evento particular, lo que permite fechar dichos anillos de manera muy precisa. A un grado tal de precisión que podemos saber en qué año, hace más de 7,000 años, se taló tal o cual árbol, que se usó para tal o cual construcción de madera.

Es ocioso, por supuesto, especular sobre lo que podría llegar a averiguar un hipotético arqueólogo sobre una civilización que prosperó e hipotéticamente colapsó dos mil años antes. Dependiendo de la magnitud de la catástrofe, la civilización podría haber sido regresada a la prehistoria, en cuyo caso pudiera ser que en el siglo XL ni siquiera existieran arqueólogos investigando el pasado. Mas probablemente, sin embargo, la ciencia en dos mil años habrá avanzado a tal grado que los métodos empleados por los arqueólogos del presente le parecerían una curiosidad.