Análisis automatizado de la composición elemental de conchas de moluscos mediante Espectroscopía Láser de Ruptura (LIBS)

Abstract

RESUMEN: La composición de las conchas de moluscos marinos ofrece una valiosa información sobre el entorno en el que se han desarrollado, por ejemplo, la temperatura del agua en cada momento de su crecimiento puede estimarse a partir de la relación magnesio/calcio o estroncio/calcio, o también a partir de la distribución de isótopos de oxígeno en diferentes puntos de la concha. Sin embargo, las técnicas actuales de análisis (como ICP-OES) necesitan de un proceso de muestreo y extracción de material a lo largo de la concha que es largo y tedioso. En este trabajo se propone la utilización de la técnica de espectroscopía atómica LIBS mediante láseres pulsados intensos para una estimación cuantitativa de los ratios Mg/Ca y Sr/Ca en cualquier punto de la concha y de forma automatizada, permitiendo reconstruir la secuencia de temperaturas del agua marina durante el crecimiento del molusco. Aplicada esta técnica a restos arqueológicos de conchas, es posible determinar la estación de captura e inferir por tanto información sobre el comportamiento de las poblaciones humanas en áreas costeras.

ABSTRACT: The chemical composition of marine mollusk shells offers useful information about the their environment during their life span, for example, the seawater temperature at any moment can be estimated from the magnesium/calcium or strontium/calcium ratios, or from the oxygen isotopes distribution at specific points in the shell. However, current analytic techniques (like ICP-OES) need of long and cumbersome sampling procedures over the shell area. In this work, we propose to use the Laser Breakdown Spectroscopy (LIBS) technique with intense pulsed lasers to get a quantitative estimation of the Mg/Ca and Sr/Ca ratios at any point in the shell and in an automated way, allowing the reconstruction of the seawater temperature sequences during the mollusk lifespan. This technique can be applied to archaeological shells from the Mesolithic period to infer the season of capture and thus, to get information about the seasonality patterns of prehistoric groups in coastal areas.