Cuando en 1947, casi por casualidad, el químico estadounidense Willard Frank Libby de la Universidad de Chicago (Berkeley) descubrió el isótopo del Carbono 14 (C14, o radiocarbono) y su velocidad fija de desintegración, no cayó inmediatamente en la cuenta de las formidables consecuencias que tendría su hallazgo para ciencias cuyo objeto de estudio era el pasado, como la Arqueología, a Paleoantropología o la Geología. Algo que se demostraría en breve, y supondría una auténtica revolución en los métodos de datación absoluta de materiales diversos, permitiendo establecer fechas con una precisión inaudita.

Las conclusiones sobre el C14, publicadas definitivamente en 1949, granjearon a su descubridor honores, fama y reputación a nivel mundial, amén de un puesto en los libros de Historia y un premio Nobel en 1960. Pero, ¿en qué se basa la datación radiocarbónica y por qué es tan importante?

Bases del método

El principio en que se basa el método es fácilmente comprensible: la existencia de "relojes radioactivos". Como los demás elementos de la tabla periódica, el Carbono -base de la vida orgánica conocida- se da en la naturaleza bajo diversas formas, llamadas isótopos. En su caso, tres isótopos: C12, C13 y C14. Curiosamente, el C14 es el más escaso y el único inestable de todos, desintegrándose naturalmente para generar N14 (Nitrógeno 14), proceso sumamente lento durante el cual emite radicaciones beta débiles -pero perceptibles- a un ritmo constante.

El tiempo que tarda en desintegrarse la mitad de los átomos del C14, o vida media, es de ±5.730 años, lo cual significa que tras tal período o una vida media, en un objeto quedará la mitad de átomos de dicho isótopo. La desintegración radioactiva sigue un modelo exponencial, por tanto tras 11.460 años (dos vidas medias) su número de átomos se habrá reducido a ¼ de la cantidad original; tras tres vidas medias a 1/8, y así sucesivamente.

Por tanto, conociendo la cantidad inicial de C14 presente en un material y midiendo cuánta le queda en el momento de su análisis, es posible averiguar con gran exactitud la edad de restos arqueológicos de decenas de miles de años de antigüedad.

Algunas aplicaciones de sonado éxito del C14

Este método ha sido, por ejemplo, de excepcional utilidad para establecer la cronología de hallazgos prehistóricos como el famoso Ötzi, el cadáver de un hombre prehistórico descubierto en 1991 en los Alpes. Se trataba de un cazador que, al morir, quedó momificado naturalmente por congelación. Ötzi -como le bautizaron cariñosamente sus descubridores- es uno de los casos más actuales y exitosos de la datación radiocarbónica, si bien para establecer su edad definitiva también se usaron otras técnicas, algunas basadas en "relojes radioactivos" (como isótopos de oxígeno), y otras en el ADN o el análisis medioambiental. Analizando mediante C14 el mango de madera de su hacha, se obtuvo una antigüedad de ±5.300 años, situando el hallazgo en la Edad del Bronce.

Otro caso famoso fue el análisis radiocarbónico de la Sábana Santa de Turín, que demostró que el rostro representado no era el de Jesucristo, aunque algunos tradicionalistas pongan en entredicho las conclusiones del estudio.

La concentración atmosférica de C14 se transmite de forma natural a los seres vivos a través del CO2 (dióxido de carbono), que absorben las plantas durante la fotosíntesis y se acumula en la cadena alimentaria. El único momento en que cesa la absorción de C14 en los organismos vivos es la muerte; a partir de entonces empieza a descender el nivel del isótopo según su ritmo constante de desintegración. Así, midiendo el remanente de C14 en una muestra de tejido mediante un contador Geiger de partículas beta, obtenemos su edad con una alta fiabilidad.

Errores de cálculo iniciales pero corregidos

Debemos sin embargo reconocer que Libby fijó en 1949 la vida media del C14 con un pequeño error: según sus cálculos era de 5.568 años, pero recientes investigaciones han probado que su cifra exacta es 5.730 años, pequeño margen de error de ±162 años que, por fortuna, ha sido subsanado a tiempo.

Asimismo, Libby dio por sentado que los niveles atmosféricos de C14 permanecían constantes en el tiempo. Pero en verdad, recientemente se constató que su concentración puede oscilar debido a pequeñas variaciones en el campo magnético planetario, así como por el cambio climático, pues el aumento de CO2 experimentado desde la Revolución Industrial, con su ingente quema de combustibles fósiles, hizo caer en picado la tasa de C14 entre 1750 y 1950 (el llamado efecto Suess).

Dato curioso: con la proliferación de pruebas nucleares entre 1950 y 1970, los niveles ambientales de C14 se duplicaron en apenas dos décadas, un tiempo récord. Ante tal circunstancia, se decidió tomar 1950 como patrón ("año 0") en dataciones radiométricas, pues antes de esa fecha no se daban oscilaciones tan dramáticas.

A pesar de los posibles pequeños errores iniciales de Libby, hoy debidamente corregidos, y de los límites de aplicación del método, útil sólo para restos estrictamente orgánicos y de máximo 50.000 años -más allá de esa edad la tasa de error probable acumulado se dispara-, el método del C14 sigue probando día a día su funcionalidad y valía. Teniendo además el honor de ser el precursor de posteriores técnicas de datación absoluta, mediante otros isótopos (potasio-argón, Uranio,...).