(en caso de ser un Proyecto Coordinado, los apartados 6. y 6.1

Convocatoria de ayudas de Proyectos de Investigación Fundamental no orientada
MEMORIA TÉCNICA PARA PROYECTOS TIPO A o B
1. RESUMEN DE LA PROPUESTA (Debe rellenarse también en inglés)
INVESTIGADOR PRINCIPAL:Manuel Ramón González Morales
TÍTULO DEL PROYECTO: La respuesta humana al cambio climático global en una zona litoral:
el caso del tránsito al Holoceno en la costa cantábrica (10.000-5.000 cal BC)
RESUMEN
(breve y preciso, exponiendo solo los aspectos más relevantes y los objetivos propuestos)
El proyecto trata de establecer las respuestas de la sociedades humanas en el litoral cantábrico
(Norte de España) al cambio ambiental durante la transición del Pleistoceno al Holoceno,
intentando correlacionar con precisión las modificaciones ambientales, controladas a través de
las variaciones de temperatura del agua del mar registrada en las conchas de moluscos marinos,
con los cambios en la tecnología y las prácticas económicas de las poblaciones costeras. La
presencia en los yacimientos arqueológicos de este periodo de numerosos concheros ya
excavados o en proceso de excavación con técnicas modernas ofrecen una base de datos
óptima para este trabajo. Se pretende establecer una serie de referencia para la datación de
estas conchas mediante racemización de aminoácidos (Aminocronología) a partir de
experiencias ya efectivas, como forma de poder en lo sucesivo multiplicar las dataciones en
estos y otros yacimientos a partir de este tipo de material, por su bajo coste y gran rapidez
comparado con el radiocarbono, y obtener una mayor resolución cronométrica. Un segundo
objetivo es el de monitorizar las variaciones de las paleotemperaturas marinas a través de las
variacones de isótopos de oxígeno en conchas, intentando establecer con el mismo
procedimiento los patrones de estacionalidad en la recogida. Por último, se pretende
correlacionar esta variable con las modificaciones en la tecnología lítica y ósea y en las
actividades de estos grupos, controlando esta últimas a través del análisis funcional de útiles no
convencionales sobre soporte lítico o de conchas utilizadas como instrumentos, dos líneas de
trabajo que ya han rendido frutos previamente. El resultado permitirá verificar o rechazar la
hipótesis de partida de la dependencia de las variaciones del comportamiento social y económico
de los grupos mesolíticos de la zona con respecto del cambio climático global.
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PROJECT TITLE: The human response to the global climatic change in a coastal zone: the
case of the transition to the Holocene in Cantabrian Spain (10.000-5.000 cal BC)
SUMMARY
(brief and precise, outlining only the most relevant topics and the proposed objectives)
The project aims to define the responses of human societies in the Cantabrian coast (Northern
Spain) to climatic change across the Pleistocene-Holocene transition, trying to precisely correlate
the environmental modifications, controlled through the variations in water temperatures as
recorded in marine shells, with the changes in technologies and in economic practices developed
by coastal populations. The presence of shell midden deposits in the archaeological sites of this
period, already dug or currently in process of excavation with modern techniques, offers an
optimal databas for this task.
We want to establish a reference sequence for dating the shells using tha aminoacid
racemization technique (Aminochronology), on the basis of previous experiences already
effective, as a way to multiply the number od dated samples in these and other sites using this
type of material (shell), due to its much lower cost and short analytical times if compared with
radiocarbon, and to get more refined chronometric resolution.
A second goal is to monitorize the variations of marine paleotemperatures through the variations
in oxygen isotopes in shells, trying to establish possible seasonal patterns of collecting using this
same indicator. Last, we want to correlate this variable with the modifications in lithic and osseous
technology and in the activities of these human groups, controlling the last throgh the functional
analysis of non-conventional lithic industries and shells used as tools, two research lines revealed
as very productive in former works of our group. The result will allow us to accept or reject the
initial hypothesis of the dependence of variations of social and economic behaviour of the
Meoslithic groups in the area from the global climatic change.
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2. INTRODUCCIÓN
(máximo 5 páginas)
Deben tratarse aquí: la finalidad del proyecto; los antecedentes y estado actual de los conocimientos
científico-técnicos, incluyendo la bibliografía más relevante; los grupos nacionales o internacionales que
trabajan en la misma materia específica del proyecto o en materias afines.
Las zonas costeras son áreas especialmente sensibles a los efectos locales intensos de los
cambios climáticos a escala global. En una situación como la presente, con los efectos del
calentamiento general de la atmósfera y los mares comenzando a manifestarse de manera
evidente, resulta del mayor interés identificar en el pasado situaciones similares de cambio
para poder analizar sus efectos sobre las poblaciones de la época y conocer las respuestas de
esas sociedades a la nueva situación creada por la modificación de las líneas de costa,
cambios en la fauna y flora derivadas de la alteración profunda de los ambientes litorales y la
reducción del territorio por la subida del nivel marino.
La costa cantábrica es una zona que reúne condiciones idóneas para un análisis de este tipo,
aplicado al tránsito del pleistoceno final al Holoceno, en el intervalo cronológico entre el
10.000 y el 5.000 calBC: presencia de un proceso acelerado de ascenso del nivel marino y
reducción significativa de las áreas bajas del litoral, modificaciones en la temperatura de las
aguas que parecen determinar variaciones en las faunas de moluscos, transformaciones
documentadas en el paisaje vegetal y un elemento esencial desde el punta de vista de la
obtención de información: gran cantidad de yacimientos ya excavados o en proceso de
excavación actualmente.
La explotación del litoral es una actividad llevada a cabo por las poblaciones humanas en
diversas partes del planeta al menos desde el Paleolítico Medio. En la región cantábrica, el
estudio de la explotación de moluscos durante el Pleistoceno final y el Holoceno inicial,
desarrollado en una tesis doctoral de reciente lectura por uno de los investigadores de este
proyecto (Gutiérrez Zugasti, 2008), ha puesto de manifiesto la importancia de este recurso en
las dietas humanas, importancia claramente relacionada con el proceso de diversificación en
la explotación de recursos denominado “Broad Spectrum Revolution” (Flannery, 1969; Stiner,
2001) que se produce en la región durante el Paleolítico superior, el Mesolítico y los inicios
del Neolítico. Si bien estas investigaciones han proporcionado importante información sobre
los patrones de explotación y han revelado la existencia de un proceso de intensificación en la
explotación de estos recursos, perceptible principalmente durante el Mesolítico, es muy escasa
la información obtenida sobre otras cuestiones, como la estacionalidad de la explotación,
fundamental para establecer los patrones de asentamiento y movilidad de los grupos humanos;
o la posible influencia de los cambios climáticos en las estrategias de subsistencia de las
poblaciones humanas.
En los últimos años se ha desarrollado un amplio debate, no solo en la región cantábrica sino
en gran parte del mundo (especialmente a partir de los presupuestos teóricos de la
Arqueología Procesual), sobre la importancia de los cambios climáticos en los
comportamientos humanos. En este sentido, la información climática de precisión disponible
para la región cantábrica durante el Paleolítico y el Mesolítico es relativamente escasa y
basada en análisis sedimentológicos de varios yacimientos en cueva (Hoyos, 1980), con las
implicaciones que conlleva interpretar el clima a escala regional a partir de este tipo de
indicadores. Con la información disponible son variadas las respuestas que se han dado a la
posible influencia de las condiciones climáticas en las estrategias humanas, desde las que
proclaman la independencia de ambos procesos (Straus y Clark, 1986) hasta las que abogan
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por una relación estrecha (Bailey y Craighead, 2003). Por ello, es necesario ahondar en esta
cuestión, buscando nuevas fuentes de información local que permitan la reconstrucción de las
condiciones climáticas de la región durante el período de estudio, y contribuyan a clarificar el
debate en curso.
En los últimos años la aplicación de técnicas geoquímicas sobre materiales
carbonatados ha proporcionado grandes resultados en las investigaciones paleoclimáticas y
arqueológicas, y uno de los materiales más utilizados en este tipo de análisis son las conchas
de moluscos. La aplicación de estas técnicas, basadas en el análisis de los isótopos estables
del oxígeno O16 y O18, sobre material arqueomalacológico es muy habitual en Europa y
Norteamérica, sin embargo, apenas se ha llevado a cabo en la Península Ibérica. En la región
cantábrica, los trabajos pioneros de Deith (1986) y Bailey y Craighead (2003) son las únicas
aproximaciones realizadas hasta el momento. Deith trabajó con ejemplares de la especie
Osilinus lineatus procedentes de yacimientos mesolíticos y obtuvo información
fundamentalmente sobre la estacionalidad de la recolección; mientras Bailey y Craighead
trabajaron sobre Patella vulgata, obteniendo resultados apreciables, no solo sobre estrategias
de subsistencia sino también sobre aspectos climáticos, en una secuencia cronológica amplia,
perteneciente al yacimiento de La Riera (Llanes, Asturias). En este sentido, los trabajos de
Fenger et al. (2007) y Surge y Gurley (2007) han corroborado la utilidad de Patella vulgata
como indicador paleoclimático, al demostrar, en un estudio de gran detalle, que presenta
diferentes señales isotópicas dependiendo de la estación del año. Como la señal isotópica es
dependiente de la temperatura del agua del mar, es posible determinar las temperaturas a
partir de las señales, si bien es necesario contar con muestras modernas de control, que
permitan interpretar las señales del material arqueológico. Por otra parte, es la única especie
que aparece en cantidades apreciables durante el final Paleolítico superior, el Mesolítico y el
Neolítico en la región cantábrica, por lo que es la especie más apropiada para llevar a cabo un
estudio con el objetivo de trazar la evolución climática del período de estudio.
Paralelamente, uno de los problemas de la investigación tradicional en la parte
correspondiente a las actividades humanas ha sido la escasez de industrias líticas y óseas
convencionales en los depósitos de esta cronología, integrados básicamente por concheros en
cuevas o abrigos, que dificultaba la comprensión de los procesos de trabajo allí representados.
Las novedosas líneas de trabajo desarrollada por dos de los jóvenes investigadores integrados
en el proyecto, basados en el análisis traceológico de materiales líticos no convencionales,
pero abundantes en este tipo de depósitos (cantos utilizados, tallados y sin tallar, cantos con
cazoletas, etc.) (Zaira Marcos) o de conchas utilizadas como instrumentos, de reciente
identificación en varios yacimientos (David Cuenca), abren un nuevo espacio para
comprender el tránsito entre niveles con industrias convencionales de tipo aziliense en
contextos prácticamente de conchero (objeto de estudio tecnológico por parte de otra de las
integrantes del equipo del proyecto, Aixa San Emeterio) a los concheros mesolíticos y poder
aproximarnos a una comprensión efectiva de las respuestas humanas.
Tenemos la ventaja de contar con un amplio registro de referencia ya existente, obtenido en
una amplia serie de excavaciones realizadas por nuestro equipo en contextos de conchero
desde 1976 en el Oriente de Asturias (cuevas de Mazaculos y La Llana) y en la cuenca baja
del Asón, en Cantabria (Abrigo del Perro y Cueva de la Fragua), sobre los que ya se han
realizado estudios diversos, incluyendo el análisis taxonómico y tafonómico de los restos de
fauna terrestre (Marín Arroyo y González Morales 2007, 2009; Morales Muñiz n.d.) y marina
(Gutiérrez Zugasti 2008). A través de un convenio de colaboración suscrito con los
responsables de los trabajos de revisión de la secuencia de la Cueva de Santimamiñe
(Vizcaya), también se está realizando el estudio de la malacofauna de este yacimiento
(Gutiérrez Zugasti, n.d.) y la del próximo de Kobaederra. Todos estos yacimientos
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mencionados abarcan una parte o la totalidad del período cronológico objeto de nuestro
interés, incluyendo ocupaciones mesolíticas o neolíticas. En la actualidad, y como
complemento fundamental al poder aplicar desde el comienzo mismo de los trabajos técnicas
actualizadas de muestreo y análisis, se acaba de excavar en 2009, dentro de una actuación de
urgencia, el conchero de la Cueva del Toral III (Andrín, Llanes), con una secuencia bien
datada con fechas entre 8.500 y 6.500 uncal BP, que incluye un cráneo y otros restos humanos
incluidos el el conchero (y datados en torno a 7.500 uncal BP), junto a un enterramiento
posterior, neolítico (datado en torno a 4.700 uncal BP); y se ha iniciado la excavación de un
yacimiento nuevo, el Abrigo del Mazo, situado a un kilómetro del anterior, y donde se
conserva un conchero, en su mayoría intacto y excavable, para el que ya contamos con fechas
que muestran que el final de la ocupación se sitúa cerca del 6.000 uncal BP, en tanto que la
zona sondeada hasta ahora ofrece fechas hacia 7.500 uncal BP.
Se cuenta, pues, con el antecedente de una base documental previa muy importante, y con
secuencias actualmente en proceso de estudio, en excavaciones con técnica modernas, que
permiten un muestreo de precisión y con totales garantías estratigráficas, dos pilares básicos
para el desarrollo de la investigación que pretendemos llevar a cabo.
Otro aspecto a tener en cuenta es la experiencia previa del grupo que pretende desarrollar el
subproyecto coordinado orientado al desarrollo de técnicas analíticas y de datación sobre
conchas. A partir de un amplio trabajo previo ( del Dr. J.E. Ortiz y su grupo) para la puesta a
punto de dataciones basadas en racemización de aminoácidos para lograr una secuencia de
aminocronología de este periodo (ya publicado en Ortiz et al. 2009), nuestra intención es
contribuir a refinar el procedimiento, para lo cual es necesario avanzar en los trabajos de
análisis sobre muestras actuales y fósiles de conchas para deteminar la influencia de
determinados parámetros (como el calentamiento u otras variables geoquímicas) en la tasa de
racemización, a partir de trabajos ya iniciados sobre diversos materiales de nuestras
excavaciones en la Cueva del Mirón (Cantabria) en colaboración con el grupo del Dr. R. Seva
Román con importantes resultados (Marín Arroyo el al. 2008).
La ventaja de poder contar con fechaciones obtenidas por este procedimiento viene dada por
su mucho menor precio comparadas con las de radiocarbono y por su inmediatez, ya que se
consiguen en pocos días (lo que permite incrementar de manera exponencial las series de
dataciones y la resolución conológica interna de los depósitos). Parte de nuestro proyecto va
orientado precisamente al desarrollo de estas técnicas mediante la obtención de series de
fechas radiocarbónicas de precisión para que sirvan de referencia para la calibración de la
serie aminocronológica. Al trabajar sobre depósitos excavados en la actualidad, con un gran
control estratigráfico y deposicional, se pretende también obtener valores de referencia para el
efecto reservorio, al poder datar simultáneamente muestras de carbón vegetal, hueso y concha
de un mismo contexto.
Este refinamiento de la cronología tiene como objeto poder monitorizar de la forma más
precisa posible el cambio climático en la transición Pleistoceno-Holoceno en el medio marino
inmediato al litoral, donde podemos contar con un elemento muy significativo, como son los
isótopos de oxígeno de las conchas de moluscos recogidos por las sociedades humanas de
periodo, tal y como se señala más arriba. Dado que la recogida de moluscos y otras especies
próximas, como crustáceos o equinodermos, fue continua en la costa cantábrica entre el
10.000 y el 5.000 calBC, ofrece un registro excepcional de información que hasta ahora no se
había explotado en la dirección aquí propuesta. La posibilidad de determinar a través de los
análisis de isótopos de oxígeno el carácter estacional o no de la recolección permite, además,
tener un referente que nos indique un aspecto esencial de estas comunidades de cazadores
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recolectores como es el de su movilidad estacional, y a la vez conocer si las variaciones de
temperatura detectadas se corresponden con una estación determinada o con ciclos anuales.
3. OBJETIVOS DEL PROYECTO
(máximo 2 páginas)
3.1. Describir brevemente las razones por las cuales se considera pertinente plantear esta investigación
y, en su caso, la hipótesis de partida en la que se sustentan los objetivos del proyecto
(máximo 20 líneas)
Se busca conocer las respuestas de las sociedades de cazadores recolectores a lo largo del proceso
de cambio climático en la transición Pleistoceno-Holoceno en el litoral cantábrico, para determinar si las
transformaciones sociales y económicas manifestadas en el registro arqueológico confirman la
hipótesis de dependencia del cambio climático, o se debe optar por la hipótesis alternativa de
independencia entre ambos procesos, buscando otro tipo de causas, como la presión demográfica
desde fines del tardiglaciar.
Consideramos que es un ejemplo de impacto sobre los grupos humanos en un medio especialmente
sensible, como el litoral, que puede servir de modelo para evaluar posibles impacto en la situación
actual de subida del nivel marino y cambio en la distribución de especies litorales en diversas áreas
costeras del mundo, aparte de mejorar nuestro conocimiento sobre la dinámica social y económica de
las poblaciones del pasado.
3.2. Indicar los antecedentes y resultados previos, del equipo solicitante o de otros, que avalan la
validez de la hipótesis de partida
El tema general del proyecto ha sido objeto de otras investigaciones previas de nuestro grupo,
incluyendo dos proyectos de la CICYT entre 1988 y 1994, centrados en las marismas del Asón, y en el
periodo entre 1998-2000 y 2007-2008 hemos trabajdo en otros dos proyectos sobre la zona alta del
mismo valle del Asón para conocer la dinámica costa-interior en las poblaciones prehistóricas del área,
incluyendoe en el segundo de ellos el desarrollo de un GIS predictivo para modelizar la evolución de la
vegetación en la transición del Pleistoceno final al Holoceno inicial.
Previsamente contábamos con la experiencia del trabajo desarrollado en el Oriente de Asturias entre
1976 y 1984, sobre yacimientos en conchero de este periodo, cuyos materiales está sirviendo aún hoy
de base para diversos estudios en curso.
Por último, nuestro grupo ha iniciado en 2009 la excavación de los yacimientos asturienses del Toral III
y El Mazo, también en Oriente de Asturias (la primera de ellas, de urgencia, ya finalizada), que aportan
matrial de primera mano para los estudios previstos en este proyecto y cuya riqueza en datos
pretendemos explotar. En este momento, contamos con el trabajo que están desarrollando varios
becarios y contratados de investigación pre- o postdoctorales plenamento incluidos en esta línea de
trabajo, cuya sinergia se pretende reforzar con el planteamiento de este proyecto de investigación.
Todo ello se documenta a través de una larga serie de publicaciones recogidas en el CV del
investigador principal y otros participantes.
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3.3. Enumerar brevemente, pero con claridad, precisión y de manera realista (es decir, acorde con la
duración prevista del proyecto) los objetivos concretos que se persiguen. La novedad y relevancia de
los objetivos (así como la precisión en la definición de los mismos) se mencionan explícitamente en los
criterios de evaluación de las solicitudes
1. Establecimiento de unos procedimientos de datación a partir de conchas (Aminocronología) que
permita multiplicar la información cronológica de los concheros y precisar una secuencia temporal de
referencia.
2. Desarrollo de una secuencia de temperatura de las aguas marinas a partir de isótopos de oxígeno
que junto con la información cronológica del punto anterior nos sirva de variable de referencia del
cambio climático y de la posible estacionalidad de los concheros.
3.Determinación de las actividades económicas desarrolladas en los concheros a través del análisis de
la tecnología lítica convencional, pero también del análsis traceológico de otros materiales lítico y
óseos, así como de la identificación y análisis funcional de industrias sobre concha, para comprender el
sistema socio-económico de los cazadores recolectores del periodo.
4.Puesta en relación de los tres objetivos anteriores para confirmar o rechazar la hipótesis de partida de
la dependencia o no del cambio social y económico de los grupos de cazadores recolectores litorales
con respecto al cambio climático en el intervalo 5.000-10.000 calBC
3. OBJETIVOS DEL PROYECTO (subproyecto 2)
3.1. Describir brevemente las razones por las cuales se considera pertinente plantear esta investigación
y, en su caso, la hipótesis de partida en la que se sustentan los objetivos del proyecto
(máximo 20 líneas)
En los estudios arqueológicos se hace necesaria la datación de los diferentes niveles que aparecen.
Existen diversos métodos de datación, entre el que se encuentra el de racemización de aminoácidos
que presenta una serie de ventajas (cantidad de muestra a analizar, protocolo analítico, coste,…),
comprobadas en un estudio previo realizado en 54 niveles arqueológicos que hacen que se proponga
su uso en esta propuesta.
La versatilidad de este método hace que se pueda determinar con la misma analítica la fiabilidad de
la datación basándose en el análisis de varios aminoácidos y de varias muestras por nivel.
Asimismo, se puede obtener información sobre la paleodieta (calentamiento del alimento) y sobre la
estacionalidad de los grupos humanos en una determinada zona.
3.2. Indicar los antecedentes y resultados previos, del equipo solicitante o de otros, que avalan la
validez de la hipótesis de partida
En lo que respecta a los antecedentes del análisis de racemización de aminoácidos por parte del LEB
de la E.T.S.I. Minas de Madrid en moluscos está ampliamente descrito en la bibliografía del apartado 2
de esta propuesta. En este sentido uno de los logros más importantes ha sido la construcción del
algoritmo de cálculo de edad a partir de la racemización del ácido aspártico obtenido de conchas del
género Patella de diversas localidades arqueológicas del norte de la Península Ibérica y que permitirá
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conocer la edad de los yacimientos estudiados (Fig. 1).
Figura 2. Datación de yacimientos arqueológicos de Asturias a partir del método de racemización de aminoácidos y
su atribución cultural (Ortiz et al., 2009).
3.3. Enumerar brevemente, pero con claridad, precisión y de manera realista (es decir, acorde con la
duración prevista del proyecto) los objetivos concretos que se persiguen. La novedad y relevancia de
los objetivos (así como la precisión en la definición de los mismos) se mencionan explícitamente en los
criterios de evaluación de las solicitudes
1. Determinar la edad de los niveles arqueológicos mediante la racemización del ácido aspártico,
analizando para ello conchas de Patella. Se podrá transformar directamente en edad a partir del
algoritmo de cálculo de edad establecido en el LEB de la ETSI Minas de Madrid. Se compararán con
resultados obtenidos a partir de Ossilinus, Littorina y Cepaea, para los que se pretende construir otros
algoritmos de cálculo de edad.
Se puede determinar la fiabilidad de los resultados a partir de las relaciones de racemización de otros
aminoácidos que aparecen conjuntamente en los cromatogramas.
2. Determinar el período de formación de cada nivel arqueológico a partir de la racemización de
aminoácidos en conchas de los moluscos anteriormente citados.
3. Determinar el posible calentamiento de los restos de moluscos mediante la racemización de los
aminoácidos ácido aspártico, ácido glutámico y serina.
4.
3.4. En el caso de Proyectos Coordinados, el coordinador deberá indicar (máximo dos páginas):
- los objetivos globales del proyecto coordinado, la necesidad de dicha coordinación y el valor
añadido que se espera alcanzar con la misma;
- los objetivos específicos de cada subproyect
- la interacción entre los distintos objetivos, actividades y subproyectos;
- los mecanismos de coordinación previstos para la eficaz ejecución del proyecto.
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Los objetivos globales del proyecto coordinado coinciden con los expresados en el punto 3.3; por ello,
la necesidad ce coordinación viene dada por la necesidad de refinar el procedimiento de datación para
poder trabajar con un número elevado de muestras (lo que requiere trabajar con materiales de series
de otros yacimientos como contraste), objeto del segundo subproyecto, para poder elaborar la
secuencia climática y de actividades tecnoeconómicas, objeto central del primer subproyecto. A la
inversa, el grupo de investigadores del segundo subproyecto orientado a datación puede beneficiarse
de la calidad y precisión del material aportado por los yacimientos arqueológicos controlados con
excavaciones actuales para desarrollar sus técnicas, lo que significa también una mayor capacidad de
aplicarlas en el futuro en otras situaciones y periodos, valor añadido de gran importancia para nosotros,
pero también para otros grupos de investigación.
Para el subproyecto segundo, el objetivo central es el ya mencionado del establecimiento de unos
procedimientos de datación a partir de conchas (Aminocronología) que permita multiplicar la
información cronológica de los concheros y precisar una secuencia temporal de referencia. Para ello se
requiere desarrollar a su vez una serie de procedimientos analíticos, incluyendo la valoración del efecto
del calentamiento sobre las conchas y de otras variables geoquímicas mediante protocolos de estudio
de muestras modernas y arqueológicas.
En el caso del subproyecto primero, el objetivo de desarrollo de una secuencia de temperatura de las
aguas marinas a partir de isótopos de oxígeno se pretende lograr a través de una serie amplia de
micromuestreos y análisis isotópicos, para los que contamos ya con una serie de muestras actuales
recogidas en años precedentes como serie de contraste, con temperaturas conocidas, sobre las que el
grupo coordinado realizará también las analíticas necesarias para idntificar el efecto de posibles
agentes tafonómicos. La determinación de las actividades económicas desarrolladas en los concheros
pretende poner en valor la experiencia y los protocolos experimentales desarrollados en trabajos
previos, pero también incoporar analíticas específicas propias del equipo coordinado, como son los
análisis de restos de grasas en materiales arqueológicos mediante cromatografía de gases, aspecto en
el que el Laboratorio de Arqueolometría de la Universidad de Alicante tiene amplia experiencia.
Otro objetivo fundamental de la actuación coordinada es evitar el síndrome del “muestreo a ciegas”, tan
común en otros tiempos en investigación arqueológicas, sino asegurar la implicación de ambos equipos
desde el principio en el desarrollo conjunto de protocolos de muestreo, práctica de la toma de
muestras, transferencia de información de contexto y evaluación conjunta de resultados.
El mecanismo de coordinación se basará en el establecimiento previo de esos protocolos de actuación,
fijación de puntos de control y referencia para el trabajo, canales de comunicación continua y reuniones
periódicas de evaluación y planificación de actividades.
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4. METODOLOGÍA Y PLAN DE TRABAJO
(en el caso de proyectos coordinados deberá abarcar a todos los subproyectos)
En el caso del primer subproyecto, el plan de trabajo previsto será el siguiente:
Primer año:
1. Desarrollo de los trabajos de selección de yacimientos y estratos o colecciones de museos a
analizar, comenzando por el muestreo sistemático destinado a los trabajos de aminocronología
y simultáneamente la selección y preparación de muestras para datación radiocarbónica para
la obtención de la secuencia de referencia. Inicio del procedimiento de muestreo de conchas
con destino a los análisis de isótopos de oxígeno.
2. Trabajos de estudio de colecciones arqueológicas de los yacimientos de referencia para el
estudio, incluyendo análisis arqueonalacológico (taxonomía y tafonomía), de tecnología lítica,
estudio traceológico (altos y bajos aumentos) de materiales líticos no convencionales (cantos
tallados o utilizados, etc.) e identificación y estudio traceológico de conchas utilizadas como
instrumentos.
3. Muestreo controlado en excavación (Abrigo del Mazo) de carbones, huesos y conchas para
análisis radiocarbónico orientado a determinación del efecto reservorio.
Segundo año:
1. Continuación del muestreo de conchas para análsis isotópicos.
2. Continuación de los estudios de colecciones arqueológicas.
3. Aplicación de la información aminocronológica para redefinir las estrategias de muestreo para
dataciones y realización del nuevo muestreo en excavación.
Tercer año:
1. Finalización de los distintos estudios sectoriales. Definición de la serie de paleotemperaturas y
datación de precisión de unidades arqueológicas y sus industrias.
2. Desarollo de los procemientos estadísticos de correlación de distintas variables a partir de los
datos anteriores
3. Conclusión del estudio general y elaboración de resultados.
Para el segundo subproyecto, la previsión es la siguiente:
-Análisis de racemización de aminoácidos en muestras de moluscos
Esta metodología se apoya en la transformación que sufren los aminoácidos. Estos
compuestos orgánicos tienen un grupo carboxilo y un grupo amino, que unidos entre sí
mediante enlaces covalentes, forman largas cadenas (cadenas peptídicas y proteínas), sillares
principales de los organismos vivos. Los aminoácidos de los seres vivos presentan la
propiedad física de desviar la luz polarizada hacia la izquierda, son los llamados Laminoácidos. Cuando sobreviene la muerte del individuo comienza una reacción química que
se denomina racemización, en la que los L-aminoácidos se transforman en D-aminoácidos
(desvían la luz polarizada a la derecha). Este par de compuestos se denominan enantiómeros.
El método AARD mide la relación D/L, es decir, la cantidad de D-aminoácido que se ha
producido en relación con la cantidad de L-aminoácido, cuanto mayor sea este cociente mayor
antigüedad tendrá la muestra. La racemización continúa produciéndose hasta que alcanza el
equilibrio (D/L=1), constituyendo este punto el límite del método.
El método se desarrolla en tres etapas: toma de muestras, preparación analítica y análisis
cromatográfico.
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1.- Toma de muestras. La toma de muestras debe realizarse con guantes para evitar que los
fósiles se contaminen con el sudor de las manos que puede contener aminoácidos. También
debe tomarse en el interior del yacimiento donde se encuentren los fósiles, a cierta distancia de
la superficie para evitar contaminación por bacterias, u otros productos (de desecho) que se
presenten en la superficie. Posteriormente se limpian con HCl diluido.
2.- Preparación analítica. Las muestras se obtienen perforando la concha con una broca hueca
de diamante. El vidrio empleado para los análisis se limpia por calcinación en un horno a 500ºC
durante 9 h. Los tapones y septa de teflón se lavan cuidadosamente con éter de petróleo,
acetona y se enjuagan tres veces con agua ultralimpia. Toda el agua empleada en los análisis
es de calidad Milli-Q de Millipore. El ácido clorhídrico son de Merck grado analítico.
La hidrólisis se realiza en ácido clorhídrico 7 N (20 l/mg) en viales de 4 ml con tapones de
rosca recubiertos de teflón, cerrados bajo atmósfera de nitrógeno, en una estufa a 100ºC
durante 20 h. Posteriormente se evapora bajo vacío (tapones sin acabar de desenroscar) en el
desecador de plástico. Previamente al análisis, la muestra se rehidrata con ácido clorhídrico
0.01 N (20 l/mg) y se transfiriere a viales de inyección de 150 l.
3.-Análisis en HPLC. Se inyectan 2 l de la muestra en un cromatógrafo de líquidos Agilent
1100. La derivatización tiene lugar en el inyector automático mediante la adición de 4 l del
reactivo OPA/IBLC (45,6 mg de O-phtaldialdehide-OPA- y 99,4 mg de N-isobutiryl-L-cysteineIBLC- disueltos en 2 ml de borato potásico a un pH de 10.4). Se utilizan tres fases móviles:
A: H2O HPLC con 3,13 g de sodio acetato trihidratado, 275 mg de EDTA y 100 mg de azida
sódica. Se ajusta el pH a 6 añadiendo gotas de hidróxido de sodio 10M.
B: Metanol grado gradiente HPLC
D: Acetonitrilo grado gradiente HPLC.
La columna es de tipo Hypersil DBS C18 (250 x 4 mm)
Tras el análisis se integran los picos resultantes del cromatograma, se calculan las relaciones de
racemización del ácido aspártico y, tras un tratamiento estadístico de los resultados, se
introducen en el modelo cinético, obteniendo la edad.
Fases (LEB de la E.T.S.I. Minas de Madrid): En lo que corresponde al desarrollo del subproyecto, las
fases seguirán el orden siguiente:
1) Obtención de las muestras ya disponibles en diferentes museos y colecciones de diferentes
fundaciones. Asimismo se recogerán en campañas de excavación actualmente en desarrollo..
2) Preparación de muestras para análisis de racemización de aminoácidos.
- Desmuestre de una pequeña muestra de las conchas
- Preparación mediante hidrólisis previa y de acuerdo al protocolo establecido en el LEB.
3) Análisis de las muestras
- Análisis con derivatización previa en un equipo de cromatografía líquida de altas prestaciones del LEB
(HPLC-1100).
- Integración de los compuestos resultantes de los cromatogramas. Caracterización de las muestras
mediante el contenido de ácido aspártico, ácido glutámico y serina.
4) Interpretación de los resultados
-Obtención de las relaciones D/L de los diferentes aminoácidos, especialmente del ácido aspártico.
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- Datación de los niveles arqueológicos empleando el algoritmo de cálculo de edades desarrollado por
el LEB.
- Comparación de las velocidades de racemización de las diversas especies analizadas
- Cálculo de nuevos algoritmos para determinar la edad a partir de nuevas especies.
- Determinación el posible calentamiento de las muestras.
- Detarminación del tiempo de formación de cada yacimiento y procesos posteriores que los hayan
afectado.
5) Elaboración del informe final
Se planea analizar 1200 muestras.
12
4.1 MODELO DE CRONOGRAMA (ORIENTATIVO)
En este cronograma debe figurar la totalidad del personal investigador incluido en el formulario de solicitud y, en su caso, el personal contratado
que se solicite con cargo al proyecto. Debe subrayarse el nombre de la persona responsable, en cada tarea.
Actividades/Tareas
Centro
Ejecutor
Persona responsable y
otras involucradas
Muestreo sistemático de conchas y otros materiales
IIIPC/ETSIM
x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x
x|x|x|x|x|x | | | | | |
| | | | | | | | | | |
Estudio de colecciones arqueológicas
IIIPC
x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x
x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x|x
| | | | | | | | | | |
Muestreo en excavación
IIIPC/ETSIM
| | | | | | |x|x| | |
| | | | | | |x |x | | |
| | | | | | | | | | |
Finalización de los estudios sectoriales
IIIPC
| | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | |
x|x|x|x|x|x | | | | | |
| | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | |
x|x|x|x|x|x | | | | | |
| | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | |
| | | x|x|x|x|x|x | | |
| | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | |
| | | | | | x|x|x|x|x
Segundo año (*)
Tercer año (*)
Definición de la serie de paleotemperaturas y datación de
IIIPC/ETSIM
precisión de unidades arqueológicas y sus industrias.
Desarollo de los procemientos estadísticos de
IIIPC
correlación de distintas variables
Conclusión del estudio general y elaboración de resultados IIIPC/ETSIM
Primer año (*)
Segundo año (*)
Tercer año (*)
Subproyecto 2:
Actividades/Tareas
Centro
Ejecutor
Persona
responsable y
otras involucradas
Primer año (*)
Obtención de muestras
ETSIMM (UPM)
X |X |X |X |X | | | | | | X|
X |X |X |X |X | | | | | | | X |X |X | | | | | | | | |
Preparación de muestras para análisis de racemización de
aminoácidos
Análisis de las muestras
ETSIMM (UPM)
| | | | | | X|X|X|X|X|
ETSIMM (UPM)
| | | | | | | | X|X|X|X | | | | | | | |X |X|X|X
Interpretación de resultados
ETSIMM (UPM)
| | | | | | | | | | X|X X |X |X| | | | | | | | X|X X |X |X |X |X |X | | | | | |
Elaboración de informe final
ETSIMM (UPM)
| | | | | | | | | | |
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| | | | | |X |X|X|X|X|
| | | | | | | | | | |
| | | |X|X|X|X| | | |
| | | | | | X|X|X |X| |
| | | | | |X |X|X|X|X |
5. BENEFICIOS DEL PROYECTO, DIFUSIÓN Y EXPLOTACIÓN, EN SU CASO, DE LOS RESULTADOS
(máximo 1 página)
Deben destacarse, entre otros, los siguientes aspectos:
- Contribuciones científico-técnicas esperables del proyecto, beneficios esperables para el avance del
conocimiento y de la tecnología y, en su caso, resultados esperables con posibilidad de transferencia
ya sea a corto, medio o largo plazo.
- Plan de difusión y, en su caso, de explotación, de los resultados del proyecto, que se valorará en el
proceso de evaluación de la propuesta y en el de seguimiento del proyecto.
El conocimiento de las respuestas de las sociedades humanas al cambio climático global en un entorno
costero es un tema de la máxima actualidad. Creemos que este ejemplo del Mesolítico, que afectño a
poblaciones de cazadores recolectores, nos puede aportar valiosas información sobre la correlación (o falta
de ella), entre ese cambio global y las modificaciones en la tecnología y la economía de aquellas poblaciones,
así como los cambios en la estructura social. La zona norte de la Península Ibérica es una de las áreas más
ricas en yacimientos arqueológicos, con una elevada densidad de ocupaciones. Lo que le presta un interés
aún mayor.
En cuanto a los estudios de aminocronología, con los nuevos algoritmos de cálculo de edad para otros
taxones aparte de Patella, se podrá precisar mejor la edad y se establecerá una comparativa entre los
procesos que tienen lugar en las diferentes especies. Asimismo, el empleo de la racemización de
aminoácidos contribuirá al mejor conocimiento de la paleodieta de los antiguos pobladores y conocer la
estacionalidad de los diferentes grupos en las diferentes zonas de hábitat.
Por último, el establecimiento de una serie de referencia de paleotemperaturas marinas costeras puede
contibuir de forma significativa a nuevos estudios sobre el cambio climático en la transición PleistocenoHoloceno.
Se espera publicar, al menos, 5 artículos en revistas del prestigio de Quaternary Science Reviews, Journal
of Archaeological Science, Geochronology, Journal of Quaternary Science, Archaeometry, Trabajos de
Prehistoria, etc. así como presentar los resultados en distintos congresos nacionales e internacionales.
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6. HISTORIAL DEL EQUIPO SOLICITANTE EN EL TEMA PROPUESTO
(en caso de ser un Proyecto Coordinado, los apartados 6. y 6.1. deberán rellenarse por cada uno de
los equipos participantes)
(máximo 2 páginas)
Indicar las actividades previas del equipo y los logros alcanzados en el tema propuesto:
- Si el proyecto es continuación de otro previamente financiado, deben indicarse con claridad los
objetivos ya logrados y los resultados alcanzados.
- Si el proyecto aborda un nuevo tema, deben indicarse los antecedentes y contribuciones previas
relacionadas del equipo con el fin de justificar su capacidad para llevar a cabo el nuevo proyecto.
Este apartado, junto con el 3, tiene como finalidad determinar la adecuación y capacidad del equipo en el tema y,
en consecuencia, la viabilidad de la actividad propuesta.
Grupo del Instituto Internacional de Investigaciones Prehistóricas de Cantabria (UC)
El grupo tiene una larga trayectoria en el tema propuesto, que incluye diversos proyectos de investigación
desde 1988, aparte de una larga serie de excavaciones arqueológicas financiadas por diversas entidades
nacionales y extranjeras.
La actvidad y la capacidad formativa del grupo se expresa en el hecho de que en los últimos cuatro años se
han leído seis tesis doctorales y en este momento hay otra ya depositada, y asimismo contamos con un
núcleo de investigadores en formación integrados en el proyecto, que orientan su trabajo también a la
producción de sus tesis. En el ámbito de las publicaciones, contamos con un amplio repertorio de
publicaciones relaionadas directamente con el tema, mayoritariamente en revistas internacionales como
Journal of Archaeological Science, Archaeometry, Journal of Anthropologicla Research, Radiocarbon,
Antiquity o Geoarchaeology entre otras, recogidas en los curricula de los integrantes de esta solicitud, que
avalan esa trayectoria investigadora y de producción científica.
Grupo E.T.S.I.Minas de Madrid (UPM)
Los curricula vitae que se incluyen en la propuesta expresan claramente la experiencia del equipo porponente
en el análisis de biomoléculas, especialmente aminoácidos. No obstante conviene hacer alguna
puntualización al respecto.
Los proponentes forman parte del Laboratorio de Estratigrafía Biomolecular (LEB) de la E.T.S. de Ingenieros
de Minas (Universidad Politécnica de Madrid). Este laboratorio, cuya dotación se describirá posteriormente,
arranca su actividad en 1991, habiendo ampliado sus instalaciones y capacidad analítica desde entonces.
Está ampliamente capacitado por el análisis de la racemización de aminoácidos, como herramienta
geocronológica, en restos fósiles de organismos del Cuaternario. También trabaja desde hace años en la
determinación de moléculas orgánicas fósiles, biomarcadores paleoclimáticos, ambientales y
sedimentológicos, habiendo ampliado su actividad al análisis de contaminantes orgánicos en suelos y aguas y
al control de los procesos de biorremediación. Desde 2001 el LEB se ha convertido en Unidad Asociada del
Instituto Geológico y Minero de España (Organismo Público de Investigación) al que presta servicio entodos
los campos de investigación antecitados.
Desde 2005 el LEB es el componente medular del Grupo de Investigación Reconocido de la Universidad
Politécnica de Madrid “Grupo de Estudios Ambientales (GEA-UPM)” y parte fundamental del Máster oficial
de Investigación Reconocido por la UPM “Master en Investigación, modelización y análisis de riesgo
en medio ambiente”, con evaluación positiva por parte de la ANECA.
15
Durante los últimos 5 años este equipo ha publicado más de 61 artículos, de ellos 25 en revistas
internacionales incluidas en el Science Citation Index. Una parte importante de estos artículos, algo más de la
mitad, están centrados en temas de racemización de aminoácidos, como lo de muestra su publicación en las
mejores revistas de la especialidad: Quaternary Science Reviews (factor impacto 3.7, 3ª de 128 en
Geociencias), Proceedings of the Nacional Academy of Sciences (factor impacto 9.3, 3ª en Ciencias sólo
detrás de Nature y Science), Journal of the American Chemical Society (factor impacto 7.8), Chemistry: an
European Journal, Journal of Human Evolution, Journal of Archaeological Science, Paleobiology,
Palaeogeography-Palaeoclimatology-Palaeoecology, Journal of Quaternary Science., Archaeometry, Organic
Geochemistry, o Quaternary Internacional.
El Servicio de Arqueometría de la Universidad de Alicante ha trabajado en muy diversos proyectos y
programas, que incluyen la actividad en yacimientos tan relevantes como el de Pompeya, donde han
desarollado una amplia actvidad en el desarrollo de eprocedimientos analíticos. En el ámbito de este proyecto,
ya han colaboraco con el grupo del IIIPC en una serie de analíticas sobre materiales la Cueva del Mirón, que
terminaron con una publicación conjunta en Journal of Archaeological Science que ha tenido amplia
aceptación.
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6.1. FINANCIACIÓN PÚBLICA Y PRIVADA (PROYECTOS Y CONTRATOS DE I+D) DE LOS MIEMBROS DEL EQUIPO INVESTIGADOR
Debe indicarse únicamente lo financiado en los últimos cinco años (2005-2009), ya sea de ámbito autonómico, nacional o internacional.
Deben incluirse también las solicitudes pendientes de resolución.
Título del proyecto o contrato
Relación con
la solicitud
que ahora se
presenta (1)
Investigador Principal
Subvención
concedida o
solicitada
EUROS
Entidad financiadora y
referencia del proyecto
(1) Escríbase 0, 1, 2 ó 3 según la siguiente clave: 0 = es el mismo tema; 1 = está muy relacionado; 2 = está algo relacionado; 3 = sin relación
(2) Escríbase una C o una S según se trate de una concesión o de una solicitud.
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Periodo de
vigencia o
fecha de la
solicitud (2)
7. CAPACIDAD FORMATIVA DEL PROYECTO Y DEL EQUIPO SOLICITANTE
(en caso de Proyecto Coordinado deberá rellenarse para cada uno de los equipos participantes que
solicite becas)
Este apartado sólo debe rellenarse si se ha respondido afirmativamente a la pregunta correspondiente en el
cuestionario de solicitud.
Debe justificarse que el equipo solicitante está en condiciones de recibir becarios (del Subprograma de Formación
de Investigadores) asociados a este proyecto y debe argumentarse la capacidad formativa del equipo.
Nota: el personal necesario para la ejecución del proyecto deberá incluirlo en el apartado de personal del
presupuesto solicitado. La concesión de becarios FPI, sólo será posible para un número limitado de los
proyectos aprobados, en función de la valoración del proyecto y de la capacidad formativa del equipo.
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