El uso de la datación mediante luminiscencia ópticamente estimulada permite estudiar los depósitos de crecidas fluviales y datarlos de forma precisa independientemente de su procedencia. La tesis doctoral realizada en el Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC) por Alicia Medialdea revela que es una técnica idónea para determinar la frecuencia de estos procesos geodinámicos.
Las crecidas fluviales son uno de los principales peligros naturales relacionados con el clima y con frecuencia ocasionan daños muy importantes. Tras una inundación los sedimentos transportados se acumulan, especialmente en las zonas de remanso donde el flujo es menor. La estratigrafía permite descifrar el significado de estos registros sedimentarios que narran la historia de las crecidas ocurridas en el pasado. La información proporcionada por estos depósitos permite reconstruir la magnitud y frecuencia de inundaciones acaecidas en los últimos milenios.
Estimar de forma precisa la cronología de estos eventos extremos es muy importante. La datación por Carbono-14 es una de las técnicas de datación absoluta más extendidas, pero a menudo se ve limitada por la escasa presencia de materia orgánica. En los últimos años los métodos de datación han mejorado sensiblemente y entre las técnicas disponibles hay que destacar la datación por luminiscencia ópticamente estimulada (OSL) que además, permite datar tanto depósitos recientes -menos de 500 años- como antiguos -más de 400.000 años-, ampliando enormemente el rango de edad abarcable mediante la datación por C-14.
La luminiscencia ópticamente estimulada se basa en la capacidad que tienen algunos minerales como el cuarzo o el feldespato para acumular el efecto producido por la radiación ionizante del entorno en que se encuentran. Este efecto se refleja en la emisión de luminiscencia cuando es expuesto a la luz. Esta técnica permite estimar el tiempo en el que el sedimento quedo expuesto por última vez a la luz solar (fue blanqueado); se asume que eso ocurrió durante el transporte, antes de quedar depositado. A partir de ese momento, los efectos de la radiación del entorno, y una pequeña contribución de radiación cósmica, comienza a acumularse de nuevo -se reinicia el reloj geológico.
La tesis doctoral de Alicia Medialdea se ha centrado en la aplicación de esta técnica a situaciones en las que la datación podría verse limitada, como en el caso de los depósitos fluviales recientes, potencialmente afectados por blanqueamiento parcial y con señales luminiscentes débiles en los que cualquier factor extrínseco puede tener un efecto significativo en la medida, dando lugar a estimación errónea de la edad.
Como la magnitud y frecuencia de las inundaciones difieren en cada cuenca dependiendo de los factores que determinan el desarrollo y evolución de los sistemas fluviales, se han tomado muestras de cuatro ríos de la Península Ibérica: dos ríos de la cuenca Mediterránea (Guadalentín y Rambla de la Viuda) y dos de la cuenca atlántica (Huebra y Duero). Los depósitos del río Guadalentín se han utilizado como referencia para contrastar los resultados de luminiscencia, ya que se disponía de control cronológico independiente, en el que las edades de los distintos depósitos fueron asignadas en base a registros históricos y dataciones de radiocarbono.
La OSL está demostrando ser la técnica más adecuada para la datación de sedimentos fluviales si bien es cierto que es necesario tener en cuenta las características específicas de cada muestra. De los sedimentos estudiados en esta tesis, aquellos pertenecientes a los ríos de la cuenca mediterránea se ven afectados por blanqueamiento parcial ya que al sufrir un transporte muy rápido, el tiempo de exposición a la luz solar antes de quedar depositados es insuficiente para blanquear la señal luminiscente acumulada previamente, dando lugar a una señal residual y derivando en una sobrestimación de la edad. En los ríos de la cuenca atlántica (Huebra y Duero), las crecidas transportan el sedimento durante periodos más largos -varios días- y por tanto no tienen este problema. Sin embargo, en este caso, la medida de luminiscencia se deberá adaptar para evitar la señal derivada de la gran concentración de feldespato, que impide medir de forma precisa la señal luminiscente emitida por el cuarzo.
La estimación de la dosis recibida a partir de la señal luminiscente se puede basar en la medida de granos de cuarzo individuales o en alícuotas conteniendo varios granos. En los últimos años, la medida de granos individuales ha ganado popularidad al permitir identificar aquella población de granos no afectada por factores extrínsecos, como el blanqueamiento parcial. Si bien es cierto que tiene esa ventaja frente a la medida de alícuotas más grandes, su idoneidad ha sido cuestionada por los errores relativos a la estimación de la edad y por el excesivo tiempo que requiere el análisis de resultados.
Alicia Medialdea ha aplicado los dos procedimientos y a partir de las conclusiones de su tesis puntualiza: «El uso de alícuotas multigrano es apropiado para la datación de depósitos de crecidas fluviales, incluso en aquellos casos en los que hay una alta contribución -hasta el 60%- de granos con blanqueamiento parcial«. Añade que se pueden obtener dataciones precisas de este tipo de sedimentos aplicando a las medidas métodos estadísticos específicos como los modelos de edad mínima, que inicialmente se diseñaron para el análisis de granos individuales. Esto permite mejorar sensiblemente la eficiencia del método.
Depósitos de crecida del río Guadalentín. Foto: www.mncn.csic.es
En cuanto a las muestras en las que la fracción de cuarzo no es pura sino que tiene contaminación por feldespato, los procedimientos de medida se pueden adaptar empleando estimulación infrarroja (IRSL). Este método permite obtener de una misma muestra, la señal de cuarzo y de feldespato basando la estimación de edad en los dos parámetros, aumentando por tanto la fiabilidad de los valores obtenidos. La medida de la señal luminiscente del feldespato da la posibilidad de extender el rango de edad abarcable, superando los 400.000 años, frente a los 200.000 años que permite el cuarzo.
«Las dataciones basadas en la medida de feldespato ofrecen la posibilidad de ampliar el rango de edad de las muestras, lo que resulta muy prometedor en el campo de la arqueología. Además, las conclusiones de esta tesis se pueden aplicar para datar muchas muestras fluviales que no han sido datadas de forma precisa anteriormente por su complejidad, ya sea porque se trata de muestras recientes, o bien porque proceden de las cuencas mediterráneas y están afectadas por blanqueamiento parcial» señala Medialdea.
Según las conclusiones obtenidas en esta tesis doctoral la datación por luminiscencia ópticamente estimulada abre grandes posibilidades en la reconstrucción de procesos geodinámicos del Holoceno y en el estudio de la relación de éstos con la actividad humana, con posibles aplicaciones al campo de la ingeniería civil.
Referencia bibliográfica:
Medialdea, A. 2013. Towards the reconstruction of flood histories: Luminescence dating of palaeoflood deposits. Tesis doctoral, Universidad Autónoma de Madrid.
Fuente: www.mncn.csic.es
