Introducción
De las diversas prácticas de enterramiento utilizadas por el ser humano, la cremación es una de las más comunes, tanto en la actualidad como en el pasado, incluso en la antigüedad. Desde hace más de cuarenta mil años, los cuerpos humanos han sido incinerados, dejando fragmentos óseos calcinados. Los restos humanos incinerados más antiguos que se conocen en la actualidad son los de la Dama de Mungo, en Australia, que recientemente se han vuelto a datar en unos cuarenta mil años antes de Cristo mediante la datación por luminiscencia ópticamente estimulada (OSL) (Bowler et al. 2003). En toda Europa, la cremación domina en varias regiones durante la Edad del Bronce y el periodo romano (McKinley 1997; Wahl 2008). En Gran Bretaña, más concretamente, la cremación se practicó, simultáneamente con la inhumación, desde el Neolítico Temprano hasta el periodo sajón, y fue la práctica de enterramiento dominante durante la Edad del Bronce Medio y el periodo romano-británico (Davies & Mates 2005). En el siglo XXI, el número de cremaciones funerarias ha aumentado notablemente en comparación con hace unos siglos. En algunas zonas del mundo, como Suecia, Suiza y Tailandia, hoy en día se incinera más del 75% de los difuntos, e incluso hasta el 99% en Japón (The Cremation Society of Great Britain 2007).
El uso generalizado de la cremación en el pasado ha dado lugar a abundantes restos humanos carbonizados y calcinados en el registro arqueológico. Sin embargo, su compleja estructura y composición química, así como el estado incompleto de los conocimientos sobre cómo cambia el hueso cuando se quema, ha hecho que el hueso cremado se haya dejado a menudo fuera de los estudios biomoleculares, pero tiene una larga historia de investigación bioarqueológica (por ejemplo, McKinley 1997). No obstante, desde 2001 se considera que los fragmentos óseos incinerados proporcionan fechas radiocarbónicas fiables (Lanting et al. 2001; Naysmith et al. 2007). Desde entonces se han llevado a cabo muchas investigaciones para tratar de entender por qué los huesos incinerados parecen proporcionar fechas radiocarbónicas fiables (Van Strydonck et al. 2010; Huls et al. 2010; Olsen et al. 2012; Zazzo et al. 2012). Sin embargo, ninguno de estos estudios ha incluido incineraciones de huesos modernos en fuegos al aire libre. Aquí, las articulaciones de animales modernos se queman al aire libre con combustibles «antiguos» (madera dendrocronológicamente fechada y briquetas de carbón manufacturadas) por primera vez.
Debido a la limitada cantidad de madera dendrocronológicamente fechada disponible, las piras erigidas fueron mucho más pequeñas que para una cremación humana real, y fue posible quemar sólo pequeñas articulaciones de animales en lugar de cadáveres enteros de animales como se llevó a cabo en estudios anteriores (por ejemplo Sheridan, 2010, aunque esto se hizo con fines muy diferentes). No obstante, se puede obtener mucha información de estos experimentos, no sólo para la datación por radiocarbono, sino también para entender mejor las antiguas prácticas de cremación, así como los procesos que impactan en la estructura ósea cuando se someten a altas temperaturas (600ºC y más).
Preparación de las piras
Se prepararon varias piras, cada una rodeada por un pequeño muro de ladrillos en tres de sus lados para protegerla del viento y minimizar la contaminación cruzada por CO2 (Ver Figuras 1 & 2). Los restos de animales obtenidos de carnicerías, pescaderías y supermercados locales se quemaron en diferentes piras alimentadas con briquetas de carbón fabricadas o con madera datada dendrocronológicamente. Las muestras de animales incluían una tibia de vaca, dos costillas de cerdo, una pata y una paleta, dos patas de cordero, un pollo entero y dos columnas vertebrales de pescado. La pata y la paleta de cerdo aún conservaban toda la carne y la piel y fueron especialmente elegidas, junto con el pollo entero, para representar lo más fielmente posible los restos de un individuo recientemente fallecido.
Observaciones y resultados
Encender el fuego fue relativamente fácil, y en unos 10 minutos, las piras estaban ardiendo bien, alcanzando temperaturas superiores a los 600ºC. Una vez encendidas las piras, los trozos de hueso de animal se colocaron en los fuegos de diferencia y se dejaron allí hasta su completa calcinación, hasta que empezó a llover (¡un peligro de los experimentos al aire libre en Gran Bretaña!) o hasta que el fuego se apagó. Los fuegos se mantenían hasta que no se disponía de más madera. Durante la combustión, la carne y la piel se ennegrecían antes de desaparecer por completo. Los colores de los fragmentos de hueso restantes pasaron gradualmente del negro al blanco. El color negro indica que el hueso no está totalmente incinerado, mientras que el blanco es característico del hueso totalmente calcinado (Shipman et al. 1984).
La incineración del pollo entero (véase la figura 3) fue especialmente instructiva: fue posible observar todas las diferentes etapas de una incineración (lo que no es posible con la incineración de un hueso parcialmente descarnado o la incineración en un horno cerrado). Tardó dos horas y media en quemarse por completo. Primero, la piel se volvió marrón y el pollo tuvo el aspecto de un típico asado de domingo durante unos diez minutos antes de empezar a ponerse negro. Las patas y las alas se ennegrecieron mucho más rápido que el resto del cuerpo (véase la figura 4). A continuación, la piel y la carne desaparecieron gradualmente y, al cabo de dos horas y media, sólo se recuperaron fragmentos óseos muy pequeños y totalmente calcinados. Era muy difícil recuperar estos fragmentos, ya que eran extremadamente frágiles y muchos se reducían a polvo (cenizas) al intentar recogerlos. Al final de las cremaciones, fueron las vértebras de pescado las más reconocibles y las más fáciles de recuperar de las cenizas de madera (véase la figura 5). Sin embargo, ni las vértebras de pollo ni las de pescado son directamente representativas de los restos humanos: las primeras por su tamaño y las segundas por su estructura. Por ello, también se quemaron articulaciones de cerdo, cordero y vaca.
Uno de los resultados interesantes de este estudio es la extrema variabilidad de las temperaturas registradas durante las cremaciones a través de un termopar: de 600 a 900ºC. También se registraron localmente temperaturas superiores a los 900ºC, pero sólo durante unos pocos segundos en un momento dado – tales temperaturas se alcanzarían y mantendrían mucho más fácilmente en una pira más grande, por supuesto. Parece que el punto más caliente del fuego se desplazó con el tiempo. Esto confirma la importancia de realizar las cremaciones experimentales en condiciones exteriores, ya que la temperatura permanecerá relativamente constante con el tiempo y el espacio en un horno de laboratorio, lejos de ser representativa de las condiciones de la vida real. La variabilidad de las temperaturas, considerada junto con la variación del grosor del hueso, explica por qué algunas partes del hueso sólo estaban carbonizadas mientras que otras estaban totalmente calcinadas. En general, los fragmentos pequeños (por ejemplo, las falanges de una pata de cerdo) estaban totalmente calcinados, mientras que los más grandes (por ejemplo, la tibia de vaca) estaban parcialmente calcinados, con sus partes exteriores mayoritariamente blancas y las interiores parcialmente grises y negras.
Los fragmentos óseos calcinados (carbonizados y calcinados) y no calcinados se analizaron mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) para observar los cambios estructurales y de composición. La figura 6 presenta los espectros infrarrojos de una tibia de vaca sin quemar, carbonizada y calcinada. La primera característica de interés es la completa eliminación de los elementos orgánicos una vez calcinado el hueso. Sin embargo, todavía es posible detectar una gran cantidad de material orgánico en el hueso cuando sólo está parcialmente quemado, es decir, carbonizado. La segunda observación es la pérdida de una gran cantidad de carbonatos durante la transformación de los fragmentos óseos no quemados en los totalmente calcinados. Afortunadamente, queda algo de carbonato, y esto es de especial importancia para la datación por radiocarbono. Dado que toda la materia orgánica ha sido destruida durante la cremación, la pequeña cantidad de carbonato que queda en el hueso tras la cremación es el único lugar en el que se puede encontrar carbono. Sin embargo, sigue sin estar claro si este carbono es endógeno al hueso o si ha sido absorbido de otro lugar (por ejemplo, del dióxido de carbono emitido por la carne y la piel, o por el combustible utilizado durante la cremación).
Algunos de los fragmentos óseos estudiados fueron datados por radiocarbono y se midieron las relaciones isotópicas estables de carbono (δ13C) mediante espectrometría de masas (EM). Una de las articulaciones de animales quemadas en las briquetas de carbón fabricadas (fechada en torno a 26.000 a.C.) arrojó un resultado de 4.000 años de antigüedad al ser datada por radiocarbono (OxA-24941: 2115 ± 86 a.C.). Los resultados detallados de estos análisis, junto con las sugerencias sobre el origen del carbono que permanece en el hueso después de la cremación, se presentarán en otro lugar (Snoeck et al. en preparación).
Conclusión
Cuando se incinera un hueso, no sólo cambia su aspecto externo, sino también su composición química y microestructura. Estos cambios no se producen de forma instantánea, sino gradualmente, como ya indican las variaciones de color. Sin embargo, sigue siendo difícil explicar exactamente lo que ocurre durante la cremación desde el punto de vista químico e isotópico. Los resultados presentados aquí y en otros lugares (Snoeck et al. en preparación) representan un paso más hacia la comprensión de los procesos de cremación. No obstante, se necesitan muchos más experimentos de laboratorio y cremaciones al aire libre antes de poder responder a todas las preguntas relacionadas con la cremación. La presente investigación pone de manifiesto la importancia de llevar a cabo cremaciones al aire libre: debido a la extrema variabilidad de las condiciones de combustión (viento, tipos y cantidades de madera utilizados, tamaño del cuerpo, posición del cuerpo en el fuego, etc.), sólo será posible obtener un conjunto de datos fiable y completo quemando una amplia gama de fragmentos óseos en piras al aire libre de diversos tipos y tamaños, y haciéndolo en diferentes días y en diferentes regiones.
Agradecimientos
Esta investigación ha sido posible gracias al generoso apoyo financiero de la Fundación Wiener-Anspach (www.fwa.ulb.ac.be). Los autores están muy agradecidos al Dr. Daniel Miles, del Laboratorio de Dendrocronología de Oxford, que proporcionó la madera datada dendrocronológicamente. También se agradece a los carniceros y pescaderos (Hedges, John Lindsey and Son, y Haymans Fisheries) del Mercado Cubierto de Oxford por suministrar las diversas muestras de animales y pescado.