Rayos cósmicos revelan la fecha de la era vikinga en Norteamérica

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El mundo está acostumbrado a celebrar a Cristóbal Colón como el descubridor del continente americano. Sin embargo, el sitio arqueológico de L’Anse aux Meadows en la isla de Terranova en Canadá cuenta la historia de una colonia vikinga mucho más antigua, que existió durante solamente 10 años en el período previamente colocado entre los años 990 y 1050. Hasta hace poco, los científicos no fueron capaces de determinar las fechas de su existencia con más precisión. Sin embargo, en octubre del 2021, un grupo de científicos publicó un artículo en la prestigiosa revista Nature en el que describieron un nuevo método mediante el cual podían determinar con gran precisión cuándo fue que los vikingos estuvieron presentes en Canadá. Margot Kuites y sus colaboradores demostraron que los nórdicos definitivamente vivieron en el continente norteamericano en 1021. Este descubrimiento fue posible debido a un aliado bastante inesperado: los rayos cósmicos.

Tradicionalmente, la fecha de la estancia de los vikingos en el continente americano se determinaba mediante un método basado en el contenido del isótopo radiactivo carbono 14 (¹⁴C) cuya semivida es de 5730 años. ¹⁴C es uno de los isótopos más utilizados para determinar la edad de los tejidos de animales y plantas. Se forma por la interacción de rayos cósmicos, es decir, electrones y núcleos atómicos de altas energías, con átomos e iones en las capas superiores de la atmósfera terrestre. El ¹⁴C se combina con el oxígeno para formar dióxido de carbono radiactivo, que ingresa a las plantas a través de la fotosíntesis y a los animales a través de la alimentación. El contenido relativo del ¹⁴C en comparación con otro isótopo mucho más común, ¹²C, en los seres vivos es una constante en el tiempo. Desde el momento en que estos mueren, el contenido relativo empieza a disminuir gradualmente debido a la desintegración radiactiva. Al determinar la concentración actual de ¹⁴C en muestras podemos determinar cuándo murió una planta o un animal. Este método se puede utiliza para analizar tejidos cuya edad no supera 50,000 años.

Figura 1: (a) Ubicación del sitio arqueológico L’Anse aux Meadows. (b) Las partículas de madera de las que se derivaron las muestras analizadas por los autores. Fuente: Kuitems et al. (2021).

En pasado, los arqueólogos han utilizado varios métodos para para determinar la edad de los hallazgos arqueológicos de L’Anse aux Meadows, incluyendo la interpretación de sagas e historias islandesas que fueron transmitidas por tradición oral pero que fueron escritas hasta siglos después de su creación. Estas, en su mayoría, hablan del guerrero Leif Erikson y del asentamiento al que llaman «Vinlandia». Varios estudios han utilizado el método ¹⁴C, sin embargo se han calculado hasta 55 fechas diferentes, que se extienden entre los años 793 y 1066, lo que implica toda la era vikinga. Este rango de fechas se obtuvo porque la mayoría de los estudios se realizaron en los años 60 y 70 del siglo pasado, cuando la técnica de datación por ¹⁴C aún no estaba lo suficientemente refinada.

Hoy en día sabemos que el contenido relativo del ¹⁴C con respecto al ¹²C en seres vivos puede variar con el tiempo y que estas variaciones no superan el 0.2 %. Sin embargo, los científicos también han descubierto dos momentos en la historia, en los que este contenido subió mucho más. Estos fuertes aumentos repentinos en la concentración relativa de ¹⁴C fueron identificados de haber sucedido en los años 775 y 993. En estas ocasiones la concentración de ¹⁴C aumentó un 1.2% y un 0.7%, respectivamente. Los científicos han encontrado evidencia de ambos aumentos en todo el mundo, lo que indica su origen extraterrestre, relacionado al aumento de la intensidad del flujo de rayos cósmicos.

Fihgura 2: Muestras de madera de L’Anse aux Meadows bajo el microscopio. Fuente: Kuitems et al. (2021).

Los arqueólogos encabezados por Margot Kuites sabían que si encontraban evidencia de uno de estos aumentos en los restos de árboles del asentimiento vikingo, tal vez podrían determinar el momento de su muerte con gran precisión. El grupo de científicos analizó cuatro muestras de árboles que formaban parte de dicho asentamiento. En ellos encontraron evidencia del aumento que ocurrió en 993. Este fue detectado en uno de los anillos que comúnmente se observan en las muestras de los árboles. Para determinar el año en el que estos fueron cortados, los científicos solamente tuvieron que determinar el número de anillos que separaban el anillo con el exceso de ¹⁴C y los restos de la corteza del árbol. De esta forma pudieron determinar que los árboles fueron talados en el año1021. La determinación de esta fecha es sumamente importante, ya que se trata de la primera fecha conocida cuando los Europeos cruzaron el Océano Atlántico.

Lecturas adicionales para los más curiosos

1. Kuitems, M., Wallace, B.L., Lindsay, C. et al. Evidence for European presence in the Americas in ad 1021. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03972-8
2. Nydal, Reidar (1989). “A Critical Review of Radiocarbon Dating of a Norse Settlement at L’Anse Aux Meadows, Newfoundland Canada”. Radiocarbon. 31 (3): 976–985. doi:10.1017/S0033822200012613. EISSN 1945-5755. ISSN 0033-8222.
3. Ogilvie, A. E., Barlow, L. K. & Jennings, A. E. North Atlantic climate c.AD 1000: millennial reflections on the Viking discoveries of Iceland, Greenland and North America. Weather 55, 34–45 (2000).
4. Usoskin, I. G. et al. The AD775 cosmic event revisited: the Sun is to blame. Astron. Astrophys. 552, L3 (2013).
5. Jull, A. T. et al. Excursions in the 14C record at A.D. 774–775 in tree rings from Russia and America. Geophys. Res. Lett. 41, 3004–3010 (2014).
6. Güttler, D. et al. Rapid increase in cosmogenic 14C in AD 775 measured in New Zealand kauri trees indicates short-lived increase in 14C production spanning both hemispheres. Earth Planet. Sci. Lett. 411, 290–297 (2015).
7. Büntgen, U. et al. Tree rings reveal globally coherent signature of cosmogenic radiocarbon events in 774 and 993 CE. Nat. Commun. 9, 3605 (2018). Scifo, A. et al. Radiocarbon production events and their potential relationship with the Schwabe cycle. Sci. Rep. 9, 17056 (2019).