L A COMPOSICIÓN BIOLÓGICA DE LOS SEDIMENTOS

Breve introducción a los diversos tipos de microrestos biológicos que podemos encontrar habitualmente en los sedimentos y que pueden aportar información paleoambiental.

Si la geoarqueologia es un enfoque que busca integrar el análisis arqueológico de las ocupaciones humanas en el territorio, mediante la comprensión del impacto humano en los procesos sedimentarios y ecológicos, la bioarqueología es una serie de metodologías arqueológicas que estudian los restos biológicos asociados a la acción humana en el pasado.

Naturalmente ambos enfoques son complementarios y propios de una arqueología integral, que estudia la vida humana en el pasado, la sociedad y su ecología (Butzer, 1982). En última instancia, la bioarqueología, como metodología, puede incorporar los estudios geoarqueológicos, arqueobotánicos y arqueofaunísticos, dentro del estudio arqueológico integral de la vida humana en el pasado (Binford, 2001).

Entre los organismos vivos que producen biorestos que se pueden localizar en los sedimentos, tenemos que contar animales, algas, hongos, bacterias y plantas (Catalan, 2015).

Por tanto, el conjunto de biorestos hallados en un sedimento, es un producto de un contexto ecológico determinado por un geosistema, dentro de unas condiciones climáticas y ambientales concretas. Toda variación en el conjunto de organismos vivos de un ecosistema en particular (biocenosis) será una respuesta al cambio ambiental; ya sea por alteraciones en la distribución de las formaciones vegetales, debidas a variaciones climáticas, o por el impacto de las actividades económicas humanas en el ecosistema. De modo que el objetivo metodológico principal del análisis multivariable de restos biológicos en depósitos sedimentarios será determinar el origen, las causas y la magnitud de los cambios ambientales en un medio geográfico concreto, a lo largo del tiempo.

Partiendo de la diversidad de disciplinas y métodos que se aplican en nuestro programa de investigación, el análisis de fitolitos se inscribe dentro del estudio de la composición biológica de los sedimentos; y particularmente para la arqueología, como un enfoque

192 metodológico que podríamos incluir dentro de la bioarqueología sedimentaria; donde abordamos el estudio de los microrestos biológicos sedimentarios.

5.1.1 M ICRORESTOS BIOLÓGICOS EN SEDIMENTOS

Esencialmente, todo sedimento está compuesto por partículas minerales y otros agregados, de origen biológico (Rapp y Hill, 1998). Se pueden distinguir por su tamaño, entre macroscópicos (de más de 1 mm de longitud) y microscópicos que, tipológica y numéricamente, son la mayor parte.

Generalmente, los microrestos que hallamos en los sedimentos son o bien mineralizaciones de partes de la estructura de los organismos vivos, o bien elementos carbonizados (Buxó y Piqué, 2003), pudiendo conservarse también otros biorestos, producidos por los seres vivos (Catalan, 2015). El origen de los microrestos biológicos que se encuentran en los suelos se localiza siempre en los organismos vivos, capaces de producir algunas estructuras o partes orgánicas que pasan a ser inorgánicos tras la muerte del organismo mediante procesos de fosilización, o bien que ya eran inorgánicas desde su formación (como los fitolitos, las carcasas polínicas o las de algunas microalgas) (Croft et al., 2018). Estas partes inorgánicas de los seres vivos, no se descomponen fácilmente, sino que generalmente se incorporan al sustrato terrestre y finalmente a los suelos mediante procesos postdeposicionales (Piperno, 1988; Carnelli, 2002; Albert et al., 2006; Madella y Lancelotti 2012; Catalan 2015; Strömberg et al., 2018).

Entre los microrestos que producen las plantas y además que encontramos frecuentemente depositados en los sedimentos, sobre todo lacustres, destaca el polen; concretamente las esporopoleninas de politerpeno, que son las carcasas que contienen el material celular, altamente resistentes a la disolución (Burjachs et al., 2003; Mander y Punyasena, 2018). Las esporas de hongos también son biorestos indicativos de diversos tipos de plantas, así como otros microrestos no polínicos (Cugny, 2013; Gómez-González et al., 2009). Otros microrestos que aportan información paleoambiental son las carcasas silíceas de algunas microalgas acuáticas, como las diatomeas y crisofíceas (Mann, 1989; Pla y Catalan, 2005,

193 Catalan, 2015). Entre los microrestos que pueden conservarse en depósitos sedimentarios podemos también distinguir algunos de origen animal, como los esferolitos, que son pequeñas estructuras semiesféricas de carbonato de calcio (CaCO3), de entre 3 y 30 µm, producidas en el aparato digestivo de los rumiantes (Canti, 1998; Alonso-Eguíluz, 2012;

Alonso-Eguíluz et al., 2017; Dunseth y Shahack-Gross, 2018).

Nuestro programa de muestreo se ha enfocado en la incorporación al estudio paleosedimentario de todos los microrestos biológicos susceptibles de aportar información, de modo que se han recuperado muestras pensadas para cada analítica. Para realizar los diferentes procesos de extracción de las muestras de sedimento originales se han utilizado diversos métodos físico-químicos, en función del tipo de bioresto microscópico que se vaya a estudiar: Diatomeas (Battarbee, 1986), Polen (Moore et al., 1991; Burjachs et al., 2003;

Mander y Punyasena, 2018) o Fitolitos (Powers y Gilbertson, 1987; Madella et al., 1998;

Katz et al., 2010).

En función del método elegido en cada caso, la muestra inicial mínima puede variar, desde unos 50 mg (Katz et al., 2010) hasta 10 g (Burjachs et al., 2003). El resultado en cada caso depende de las técnicas de procesamiento empleadas en el laboratorio, pero también de la concentración inicial de microrestos biológicos en el sedimento, determinada por procesos postdeposicionales del depósito sedimentario de origen (Albert et al., 2006; Madella y Lancelotti, 2012; Strómberg et al., 2018), que puede determinar el tipo de técnica preferible en cada caso (Katz et al., 2010; Calegari et al., 2013).

En nuestro programa de muestreo hemos tenido en cuenta estas necesidades, dejando a los diferentes especialistas capacidad de decisión sobre la estrategia de muestreo óptima en cada sitio, en función del tipo de contexto estudiado. En cualquier caso, los métodos de extracción antes descritos implican que finalmente son obtenidas láminas con diverso material microscópico (de tamaños observables que oscilan entre 500 y 1 µm), y que, en función del método de extracción y del objetivo metodológico del estudio, permiten seleccionar el bioresto que se quiere estudiar en cada caso: fitolitos, polen o diatomeas.

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5.1.2 M

Además del estudio de restos biológicos microscópicos, nuestro programa de investigación contempla la necesidad de analizar restos macroscópicos procedentes de los mismos estratos, como carbones o semillas carbonizadas y otros macrorestos vegetales (Buxó, y Piqué, 2003). Su recuperación sistemática ha sido programada en el diseño de la metodología de estudio de los depósitos sedimentarios, de modo que en cada intervención arqueológica hemos recuperado material macroscópico para su estudio.

Las muestras arqueológicas estudiadas proceden de contextos donde también se han realizado estudios carpológicos (Gassiot et al., 2012; Antolín et al., 2017) y antracológicos exhaustivos (Obea et al., 2011; Obea y Rodríguez-Antón, 2016), y que nos permiten complementar el análisis microscópico de fitolitos con el de macrorestos carbonizados. Esto es posible gracias a la aplicación de una metodología de muestreo sistemático (Buxó y Piqué, 2003).

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5.2 E STUDIO DE LA COLECCIÓN DE REFERENCIA DE FITOLITOS EN