Como o litoral brasileiro é uma ponte entre a arqueologia e a oceanografia

Por Eduardo Q. Alves

Sambaquis são sítios arqueológicos que apresentam uma grande quantidade de restos de organismos marinhos (principalmente conchas de moluscos) em sua estrutura. Esse tipo de assentamento é extremamente abundante na costa brasileira e guarda informações importantes sobre as populações pré-históricas e o ambiente em que habitavam. De fato, as pesquisas envolvendo esses sítios podem ser multidisciplinares ao ponto de conectar disciplinas aparentemente tão distantes quanto Arqueologia e Oceanografia.  Funciona assim: através da datação por ¹⁴C (ou radiocarbono), é possível investigar os vestígios de fauna marinha e assim entender como a composição isotópica do oceano variou ao longo dos últimos milhares de anos.

Ossos e conchas marinhas evidenciados no Sambaqui da Tarioba, Rio das Ostras, RJ, Brasil. Foto: Ingrid Chanca.

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Átomos desse isótopo radioativo do carbono são majoritariamente produzidos na atmosfera, onde formam moléculas de ¹⁴CO₂ (dióxido de carbono) que entram na biosfera terrestre por meio da fotossíntese das plantas. Há também trocas gasosas entre oceano e atmosfera, responsáveis pela absorção de radiocarbono pelo ambiente marinho. No entanto, diversos fatores físicos e químicos afetam as taxas de troca entre os dois ambientes (ou reservatórios) e, uma vez que o radiocarbono entra no oceano, sua distribuição espacial está fortemente relacionada com a dinâmica oceânica. Ao contrário da atmosfera que é homogênea, a concentração de radiocarbono marinha é extremamente heterogênea e, de modo geral, mais pobre. A isso damos o nome de Efeito de Reservatório Marinho (MRE, na sigla em inglês para Marine Reservoir Effect). Efeitos de reservatório foram primeiro discutidos na década de 70 e, desde então, abordados por diversos pesquisadores na literatura, inclusive no Brasil.

A quantificação do MRE e de sua variação temporal fornece uma poderosa ferramenta para cientistas tentando entender o papel do oceano no clima global. Diferentes massas de água carregam diferentes concentrações (ou assinaturas) de radiocarbono, o que permite usar o MRE para estudar circulação oceânica, regiões de ressurgência e a dinâmica do carbono em estuários. Por fim, a quantificação desse efeito desempenha um papel fundamental na técnica de datação por isótopos de carbono em si. Ora, encontrar menos átomos de radiocarbono numa amostra intuitivamente sugere uma idade mais elevada para esse material, mas e para o caso de amostras formadas no reservatório oceânico, naturalmente empobrecido em radiocarbono se comparado com a atmosfera? O radiocarbono realmente fazia parte dessa amostra e decaiu em função do tempo ou ele nunca chegou lá? Por essa razão, é necessário quantificar o MRE e separar as influências desse fenômeno e do decaimento radioativo na concentração isotópica de amostras marinhas.

Nesse contexto, os sambaquis brasileiros representam uma ferramenta de extrema importância para o entendimento da variabilidade temporal da dinâmica oceânica. Considerando que a fauna marinha constrói suas carapaças com carbonato de cálcio (CaCO₃) dissolvido na água, é natural que esses organismos estejam em equilíbrio isotópico com o seu ambiente e guardem um registro da concentração isotópica de carbono marinho. É intuitivo pensar que o efeito atinge apenas material de origem marinha, mas aqui temos o mais interessante: material terrestre é também influenciado pelo MRE! De fato, animais (incluem-se aí os humanos) registram em seus ossos a assinatura isotópica de suas fontes de alimentação. Assim, no caso dos construtores dos sambaquis brasileiros, a proteína colágeno em seus ossos reflete sua dieta essencialmente marinha. Dessa forma, para fins de datação por radiocarbono, nem mesmo amostras consideradas puramente terrestres (como eu ou você, leitor) estão livres do MRE.

Entender a dinâmica oceânica, as trocas entre oceano e atmosfera e as regiões costeiras é fundamental para compreendermos o papel do oceano como regulador do clima na Terra, por exemplo. Os sítios arqueológicos brasileiros, por outro lado, são parte de nosso passado, da identidade do nosso país; conhecê-los implica estabelecer a dimensão temporal em que ocorreram. A técnica de datação por radiocarbono e o MRE nos auxiliam em ambos os casos, por mais distintos que esses nos pareçam. Conectando os domínios marinho e terrestre, os isótopos de carbono se tornam ferramentas multidisciplinares, capazes de desvendar mistérios até debaixo d'água.

Sobre o autor: Eduardo Q. Alves é físico formado pela Universidade Federal Fluminense, com mestrado em Biologia Marinha e Ambientes Costeiros pela mesma instituição. Atualmente cursa o doutorado em Ciências Arqueológicas na Universidade de Oxford, no Reino Unido. Sua pesquisa busca quantificar o efeito de reservatório marinho em diferentes partes da costa brasileira, com o objetivo de aumentar a acurácia para as datações de ¹⁴C obtidas de material marinho na região.