Il metodo del carbonio-14 è da tempo riconosciuto come un metodo di datazione essenziale per migliorare le nostre conoscenze sul passato (il limite della tecnica è di circa 55.000 anni fa) e le sue applicazioni spaziano su diversi ambiti.

Nel corso del tempo le misurazioni sono diventate sempre più precise e il metodo, attraverso la possibilità di utilizzare la malta come materiale capace di ricondurre alla data di costruzione di un edificio, è una risorsa importantissima anche per gli studi archeologici.

Tuttavia, i problemi nella corretta stima dell'età degli edifici archeologici e storici sono comuni: la principale criticità è spesso legata alla separazione e selezione della frazione legante pura, dal momento che alcuni contaminanti possono influenzare in modo decisivo le date risultanti.

 

 

Uno studio condotto dal Dipartimento di Geoscienze dell'Università di Padova, recentemente pubblicato su Scientific Reports, ha presentato un approccio multi-analitico innovativo nella datazione delle malte: l’obiettivo è valutare se esiste la possibilità di datare con successo una malta prima di iniziare le misure, e produrre una frazione legante che consenta di ottenere le datazioni al radiocarbonio più affidabili possibili. Questo approccio si basa su una completa caratterizzazione dei campioni studiati e la ricerca si è concentrata su due complessi casi studio: le chiese di Santa Maria Maggiore (Lomello, Pavia) e Santa Maria (Torba, Varese).

Come spiega Giulia Ricci, ricercatrice post-dottorato del Dipartimento di Geoscienze dell'Università di Padova e prima autrice dell'articolo “il metodo ¹⁴C si applica alle malte perché il metodo si basa sul processo di carbonatazione del legante calcico. Durante il processo di indurimento l’idrossido di calcio viene quindi riconvertito in carbonato di calcio che incorpora la CO₂ dall’atmosfera, contrassegnata dalla firma isotopica del ¹⁴C. Il carbonato antropogenico deve però essere isolato dalle altre fonti carboniose e dall’eventuale presenza di contaminanti che potrebbero influenzare il processo di datazione e che sono spesso presenti nell'impasto della malta”

L'approccio proposto dagli autori di questo studio consiste “in diverse fasi che comprendono una caratterizzazione ben fatta dei materiali massivi al fine di valutare la natura dei contaminanti mediante un approccio multi-analitico, un processo di separazione della frazione legante attraverso sedimentazione gravimetrica umida per rimuovere i principali contaminanti ed una preventiva caratterizzazione del legante allo scopo di verificare l'efficacia della separazione ed eventualmente la presenza di altri tipi di contaminanti. Infine, grazie alla collaborazione con il centro di ricerca Innova-Circe di Caserta, la datazione al radiocarbonio del legante viene effettuata mediante spettrometria di massa”.

Lo studio pubblicato su Scientific Reports si focalizza in particolare sulla possibilità di identificare contaminanti non antropogenici per una datazione affidabile al radiocarbonio delle malte. "La caratterizzazione dettagliata è stata condotta mediante un approccio multi-analitico che si compone di analisi mineralogica e petrografica, di diffrazione di polvere di raggi X, microscopio elettronico a scansione, misurazione di isotopi stabili di carbonio e ossigeno e catodoluminescenza ottica", ha affermato Giulia Ricci.

Nel paper vengono presentati due casi rappresentativi di studio, la chiesa di Santa Maria Maggiore a Lomello (Pavia) e Santa Maria di Torba a Varese, che dimostrano l'efficacia delle procedure di datazione al radiocarbonio proposte dagli autori.

“L'approccio multianalitico utilizzato si è rivelato promettente per una preselezione di campioni adatti per la datazione al radiocarbonio: in questo modo è possibile, per esempio, risparmiare tempo e denaro nell'uso della spettrometria di massa. La nuova applicazione delle tecniche utilizzate sulla frazione di legante estratta ha l’ulteriore vantaggio della complementarietà, superando così i limiti di ogni singola tecnica. Per dimostrare l'efficacia del metodo abbiamo deciso di datare al radiocarbonio campioni ritenuti affidabili e non, dopo aver effettuato tutte le considerazioni a livello di caratterizzazione. I risultati hanno mostrato date coerenti con le età archeologiche attese nel caso dei campioni ritenuti affidabili, ed età troppo giovani o troppo vecchie per quelli che invece presentavano contaminanti, in accordo con le evidenze fornite dalla caratterizzazione", ha concluso Giulia Ricci.