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Rend. Online Soc. Geol. It., Vol. 18 (2012) - (DOI 10.3301/ROL.2011.58)

The use of stable carbon isotopes in palaeoenvironmental studies in archaeology: the example of Arslantepe (Malatya, Eastern Anatolia) from 5300 to 3950 years BP

I. Baneschi (*), A. Masi (**), L. Sadori (**) & G. Zanchetta (***)  


(*) IGG-CNR sez. Pisa, Pisa.
(**) Dip. di Biologia Ambientale, Dip. di Scienze della Terra, Università La Sapienza, Roma.
(***) Dip. di Scienze della Terra, Università di Pisa, Pisa.

alessia.masi@uniroma1.it

 

Abstract 

Excavations at Arslantepe have brought to light a lot of archaeobotanical material dating from 5300 to 3950 years BP. The archaeobotanical studies highlighted the presence of various botanical taxa preserved by charring. The great diversity in founding taxa and the selective use of wood can be either due to a choice or selection or even to an environmental availability. Stable carbon isotope analysis was carried out to disentangle the human choice and climate variation. In fact, δ13C values of both fresh and charred wood are environmental proxies and are related to drought stress.

Analysis of selected fossil woods (deciduous Quercus and Juniperus sp.) and caryopsis (Triticum dicoccon and Hordeum vulgare) from the archaeological site were carried out. Fresh plant parts (leaf and branches) of the same taxa have been sampled in the Arslantepe area.
A lot of studies correlated cultural changes with environmental factors. At Arslantepe a number of important changes are found. It is not clear, however, if the significant variations found in plants use by the successive settlers are due to cultural choices or to environmental changes. Independent information on environmental variation obtained using isotope analysis, will help archaeobotanical studies to discriminate cultural and environmental changes.


KEY WORDS: archaeobotany, Arslantepe, palaeoenvironment, stable carbon isotopes.

 

Riassunto

L’utilizzo degli isotopi stabili del carbonio negli studi paleoambientali in campo archeologico: l’esempio di Arslantepe (Malatya, Anatolia orientale) da 5300 a 3950 anni dal presente.

Il sito di Arslantepe (Turchia) è stato oggetto di studio per una ricostruzione storica e paleoambientale attraverso sia l’analisi archeobotanica che l’uso degli isotopi stabili del carbonio. Lo studio di macroresti vegetali può aiutare l’interpretazione della storia del sito e a capire meglio l’interazione tra l’ambiente e l’uomo. La presenza/assenza di alcuni taxa vegetali e le caratteristiche di quelli presenti nelle varie fasi dell’insediamento possono dare informazioni circa l’ambiente circostante. In aggiunta, è stata determinata la composizione isotopica degli stessi macrofossili per ottenere un dato legato esclusivamente alle variazioni ambientali. Il rapporto isotopico del carbonio negli elementi vegetali è, infatti, dipendente dall’ambiente in cui le piante sono vissute (Farquhar et alii, 1989) ed è un valido strumento per la ricostruzione paleoambientale.
Per questo lavoro sono stati analizzati circa cento campioni di legno di quercia (Quercus sp.), tredici di legno di ginepro (Juniperus sp.) e cinquanta campioni tra cariossidi di farro (Triticum dicoccon Schrank) e di orzo (Hordeum vulgare L.). Sono stati sottoposti ad analisi anche tredici campioni di confronto di piante di quercia e ginepro attuali raccolte nei pressi del sito.
In generale, è stato messo in evidenza come taxa diversi abbiano risposte diverse. Ad esempio, per i campioni di cereali il farro è caratterizzato da valori di δ13C meno negativi rispetto a quelli dell’orzo, in accordo con il fatto che il frumento è più sensibile agli stress idrici.
Lo studio parallelo di resti archeobotanici e di dati ambientali che essi hanno registrato ha mostrato che l’analisi isotopica è il metodo migliore per ricostruire le variazioni ambientali che hanno interessato la zona e i loro effetti sull’utilizzo delle piante da parte delle antiche popolazioni.


TERMINI CHIAVE: archeobotanica, Arslantepe, paleoambiente, isotopi stabili del carbonio.

 

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